книги из ГПНТБ / Гаевой А.Ф. Научно-технический прогресс в жилищно-гражданском строительстве

на действующих домостроительных (комбинатах. К его преиму­ ществам относятся: незначительные производственные площади,, достаточно высокая степень точностен изделий вследствие фор­ мования и твердения ш замкнутом объеме жестких кассетных установок.

На предприятиях комбината «Харьковжилстрой» действует около 40 кассет для изготовления несущих стеновых панелей,,

бетонной смеси, пределыную крупность зерен заполнителя, а так­ же время заполнения отсека.

Необходимость применения подвижных бетонных смесей за­ трудняет получение бетона высокой прочности и особенно в верх­ ней зоне панелей, где происходит наиболее интенсивное нару­ шение структуры бетона.

Улучшить физико-механические показатели возможно, ис­ пользуя бетонные смеси с пониженным водосодержанием при достаточном уплотнении. Применение жестких бетонных смесей для кассетной технологии весьма затруднительно, так как тре­ бует вибраторов повышенной мощности, и значительная доля, энергии будет затрачена на вибрирование кассетной установки.

На ДСК-1 * для укладки умеренно жестких бетонных сме­ сей была применена новая конструкция бункера, позволяющая подвергнуть интенсивным вибрационным воздействиям неболь­ шие объемы бетонной смеси (рис. 51).

К основному бункеручіакопителю 1 на независимой шарнир­ ной подвеске 5 прикреплена вибротечка 2 с установленным на

* Бывш. ДСК-2.

151’

■стенке вибратором 3. В вибротечку бетонная смесь под дей­ ствием собственного веса поступает из накопительного бункера сплошным потоком. Ширила зазора между стенками регулиру­ ется пружинными фиксаторами 4.

Разжиженная бетонная смесь из вибротечки попадает в от­ сек кассетной установки. В связи с этим резко повышается эф­ фективность обычного уплотнения бетона в кассетах с помощью стационарных вибраторов, установленных по измененной схеме. Использование умеренно жестких бетонных смесей в кассетной технологии способствует повышению прочности бетона как в про­ цессе тепловой обработки, так и в последующие сроки твердения.

Известно, что применение умеренно жестких смесей может ■быть наиболее эффективным при правильно выбранных режи­ мах тепловой обработки. Продолжительность и температура тепловой обработки определяется объемом бетонной смеси, ви­ дом, маркой и количеством цемента. Тепловая обработка кассет производится следующим образом: после окончания формования верх кассетной установки укрывается защитной тканью, исклю­ чающей резкое испарение влаги из верхней зоны изделий.

Необходимо отметить, что бетон в кассетной установке на­ ходится в замкнутом объеме, поэтому скорость подъема темпе- ■ ратуры бетона ограничивается теплофизическими параметрами составляющих. При достижении определенной температуры дальнейшее поддержание ее осуществляется за счет экзотермии бетона. Количество тепла и скорость тепловыделения бетона за­ данного состава моделируется заранее на лабораторной уста­ новке.

Формование кассет бетонной смесью с пониженным водосодержанием в сочетании с тепловой обработкой по новому ре­ жиму позволило получить изделия с распалубочной прочностью 300 кг/см2.

Газовый обогрев бетона в кассетных формах. Основной зада­ чей интенсификации режимов тепловой обработки железобетон­ ных изделий, изготавливаемых по кассетной технологии, явля­ ется повышение скорости подъема температуры прогрева до за­ данной величины, равной температуре изотермической выдерж- _ ки. Дальнейшее поддерживание обеспечивается за счет собст­ венной экзотермии бетона, объем которого в кассетах достигает 16—20 м3. Использование m качестве теплоносителя пара низкого давления не позволяет разогреть бетон менее чем на 3—4 ч.

На протяжении ряда лет комбинат в содружестве с кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция» Харьковского инженерно­ строительного института разрабатывает метод высокотемпера­ турного обогрева бетона в кассетах продуктами сгорания при­ родного газа.

Существо метода залючается в просасыванин через тепловые отсеки кассеты горячих газов, полученных от сжигания природ­ ного газа.

152

Схема работы установки (рис. 52) предусматривает сжигание газа в камере сгорания. Образовавшиеся продукты в смеси с ре­ циркуляционными при температуре смеси 250°С вентилятором просасываются через тепловые отсеки каосеты, затем часть из них, охладившись до 160° С, вновь подается на смешение, а часть — в количестве, равном объему продуктов сгорания га­ за, сбрасывается в атмосферу. Тепловое регулирование установ­ ки осуществляется изменением подачи газа в горелку. Подача и отвод теплоносителя к отсекам производится через клинооб-

/ — соединительные кабели; 2 — корпус зонда; 3— кристалл ЦТС-19; 4— резиновая про­ кладка; 5 — крышка; 6— железобетонная панель; 7 —крепежные болты; 8— резиновая; втулка; 9— стенки кассеты.

разные патрубки постоянного статического давления, соединен­ ные с поворотными подающими и отсасывающими коллектора­ ми конической формы.

Для выравнивания величины теплового потока по пути егодвижения и компенсации снижения температурного напора уве­ личением коэффициента теплообмена отсек каосеты разделяет-' ея вертикальными перегородками на «лабиринт» из 4 газоходоа переменного сечения, что повышает скорость движения продук­ тов сгорания. Тепловые отсеки унифицированы и предусматри­ вают использование в необходимом случае пара. Установка'обо­ рудована автоматическими устройствами регулирования тепло­ вых режимов.

І 5 а

Резульаты исследований на полупромышленной установке показывают, что время тепловой обработки сокращается на 15— 20% в сравнении с нормативным и на 35—40%' — с фактиче­ ским. Значительно снижается разброс прочностных показателей, к. п. д. тепловой установки — 82—84%'- Особенно эффективен высокотемпературный прогрев при использовании предвари­ тельно разогретых смесей.

Контроль режимов твердения бетона при кассетном производ­ стве ультразвуковым методом. Одним из известных способов контроля кинетики процесса ускоренного твердения бетона яв­ ляется ультразвуковой импульсный метод.

В процессе твердения бетона нарастание его упругих и проч­ ностных свойств харатеризуется увеличением скорости распро­ странения ультразвуковые импульсов.

Возможности этого метода испытания материалов и конст­ рукций в настоящее время далеко не исчерпаны, поэтому даль­ нейшее использование связей отдельных характеристик упругих волн с физико-механическими свойствами бетона представляется перспективным.

Изменение скорости распространения поперечных (сдвиго­ вых) волн в бетоне при термовлажной обработке позволило оп­ ределить по скорости распространения продольных волн не только динамический модуль упругости, но и значение динами­ ческого модуля сдвига и коэффициента Пуассона и исследовать их связь с прочностью.

Научно-исследовательской лабораторией кафедры строи­ тельных материалов и изделий Харьковского инженерно-строи­ тельного института разработана ішнстіріукц'ия акустического

.зонда поперечных волн.

Ультразвуковой зонд включает в себя датчики-преобразова­ тели и кабельные розвилы. Каждый датчик имеет полированный металлический конус, высота которого равна целому числу по­ луволн ультразвуковых колебаний. Благодаря этому достигается надежный акустический контакт, чего очень трудно добиваться существующими датчиками.

На рис. 53 показан ультразвуковой зонд для контроля твер­ дения бетона в кассетах, разработанный Харьковским инженер­ но-строительным институтом и ДСК-1. С помощью этого зонда проведены значительные исследования в производственных усло­ виях. Методика предусматривает использование приборов УКБ-1, ДУК-20 и др,-

Исследования в производственных условиях подтвердили пригодность использования поперечных волн для контроля твер­ дения и показали преимущества разработанной методики изме­ рения. На рис. 54 представлены графики изменения упругих тем­ пературных и прочностных характеристик твердеющего бетона при термовлажностной обработке кассетного производства.

154

Предлагаемая установка и методика измерения позволяют не только контролировать процесс твердения бетона непосред­ ственно в кассетах, но и принимать оптимальное время вибра­ ции, пропарки и выдержки. Такой контроль дает возможность, сократить время термовлажностной обработки на 3—5 ч и обес­ печивает большой экономический эффект.

Контроль 'процесса твердения бетона при термовлажностной обработке открывает перспективы дальнейшего совершенство­ вания технологии производства сборного железобетона и может

Рис. 54. Изменение упругих, температурных н прочностных характеристик твердеющего бетона при термовлажностной обработке кассетного производства,

обеспечить значительный технико-экономический эффект. В ре­ зультате появляется возможность выбора наиболее оптимальных параметров процесса ускоренного твердения, увеличения обора­ чиваемости форм, исследования и обеспечения структурных и прочностных характеристик материала.

Технология формования объемных элементов тюбингов лиф­ товых шахт по методу подвижных щитов. На ДСК-1 внедрена установка для формования тюбингов лифтовых шахт. Принцип действия установки основан на использовании малоподвижных: -бетонных смесей, заполняющих полость между наружной опа­ лубкой и подвижным 'Сердечником, который вертикально пере­ мещается в процессе формования.*

* Бывш. ДСК-2.

155-

Формовочная установка комплектуется пятью формами, каж­ дая из которых включает четыре наружных щита, шарнирно за­ крепленных на тележке, жесткий сварной сердечник, имеющий распалубочные уклоны на всю высоту стен. Формы перемеща­ ются по постам технологической линии по рельсовому пути. Принципиальная технологическая схема работы установки представлена на рис. 55.

Формование начинают с запрузіюи бетонной смесью формую­ щих бункеров 4 с помощью специальных устройств 9. Подго-

Рнс. 55. Установка УФС-2 для формования тюбингов лифтовых шахт:

товленную к бетонированию форму 3 подают «а транспортной тележке 1 под установку. Сверху отпускают подъемную раму 7 и соединяют ее с сердечником 2. После этого сердечник подни­ мают вверх.

Формование 'производится при отпускании сердечника с по­ мощью вибраторов на блоке бункеров 4. Одновременно с нача­ лом бетонирования перемещается вниз сердечник со скоростью 0,5 м/мин. По окончании бетонирования сердечник отсоединя­ ется от подъемной траверсы. Тепловая обработка осуществля­ ется подачей теплоносителя — пара в полость сердечника 2.

Внедрение установки позволяет значительно повысить завод­ скую готовность изделия и при высоком качестве продукции со­ кратить трудовые затраты.

Эжектирование пара в паровых рубашках кассетных устано­ вок. Освоение проектного ритма монтажа домов серии 1-464 потребовало разработки .научных мероприятий по освоению про­ ектной мощности кассетным цехом, где технологический цикл термообработки изделий превышал 14 часов. В результате была внедрена система эжектирования подачи пара повышенных па­ раметров (£=110° С), что позволило довести цикл термообра­ ботки до 8 ч и перекрыть проектную мощность первой очереди

ДСК-1.

При работе с паровой рубашкой без эжектирования имелись следующие недостатки:

156

1) отработанный пар при і° = 60—90° С, проходя парез паро­ вые рубашки, улетучивался с конденсатом; это создавало (боль­ шую влажность в цехе;

2)температура подаваемого в кассету пара не полностью отбиралась железобетонными изделиями;

3)во время подачи пара в паровую рубашку на поверхности образовывалась пленка конденсата;

4)во время заполнения паровой рубашки пар не вытеснял

всего воздуха из отсека, что способствовало неравномерности прогрева листа паровой рубашки, и следовательно, и изделий.

Указанные недостатки не дали возможности автоматизиро­ вать^ пропарку изделий, так как термопара, іустаіншлеиіная ів од­

•Эжектор работает следующим образом. Пар в теплосети про­ ходит через электромагнитный вентиль, далее через сопло икол­ лектор элеватора.. При выходе ив сопла, благодаря его внутрен­ ней конусности, пар разгоняется до большой скорости. Разгон пара способствует разряжению в плоскости эжектора. Это де­ лает возможным отбор (высасывание) отработанного пара из паровых рубашек.

На ДСК-1 все кассетные установки переведены на режим работы с эжектированием пара. В процессе эжектирования в кассетных установках обеспечивается перемешивание воздуха. За счет 'скорости движения пара в паровой рубашке разрушается конденсатная пленка, что способствует теплоотдаче теплоноси­ теля на стенку металлического листа паровой рубашки.

С внедрением эжектирования цикл термообработки изделий сократился с 12 до 8 часов. Уменьшился расход пара: ранее он составлял 490 кг на 1 мъизделий, в настоящее время — 250 кг. Все это дало возможность полностью автоматизировать контроль за пропаркой изделий в кассетных установках. Термопара, уста­ новленная в коллекторе отсоса со всех паровых рубашек, кон­ тролирует температуру одновременно всех паровых рубашек.

На ДСК-1 установлен следующий режим термообработки из­ делий:

1)подъем температуры до 90° С — 45 мин; ■

2)выдержка при температуре 90° С — 1 ч 45 мин;

3)дальнейший подъем температуры до 110° С — 2 ч 30 мин;

4)выдержка изделий приотключении пара •— Зч.

Конвейер отделки панелей внутренних стен и перекрытий.

На ДСК-1 разработан и внедрен конвейер для отделки и тран­ спортировки кассетных изделий перекрытий и внутренних сте­ новых панелей.

Конвейер выполнен в виде плоской сварной рамы и состоит из транспортирующего тележечно-цепного механизма, двух кан­ тователей и двух шпаклевочных 'агрегатов. Управление конвейе­ ром дистанционное, кнопочное.

157

Отформованная в кассете или внбіропрокатном стане панель устанавливается на конвейер в вертикальном положении. Кан­ тователь переводит панель в горизонтальное положение, и шпаклевочный агрегат.обрабатывает одну сторону панели, пос­ ле чего она снова переводится в вертикальное положение. При необходимости обработать другую сторону второй кантователь переводит панель в горизонтальное положение в противополож­ ную сторону, и в работу включается второй шпаклевочный аг­ регат.

После 'окончания отделки панель устанавливается ів верти­ кальное положение и отправляется на склад готовой продукции.

Весь процесс отделки протекает без помощи мостовых кра­ нов или других подъемных механизмов, за исключением уста­ новки панелей в начале конвейера и съемки на складе готовой

Шпаклевочный агрегат дает высокое качество отделки (за 3—4 мин) пластичной шпаклевкой при температуре панели 40—90° С.

Особенность этого конвейера состоит в том, что панель транспортируется в вертикальном положении, а отделывается

Длина конвейера зависит от существующей технологии изго­ товления панелей и возможности их транспортировки ни склад готовой продукции.

На ДСК-1 построены конвейеры длиной 50, 133 и 164 м. Поличастотное уплотнение жестких бетонных смесей. Боль­

шие резервы в экономии цемента заложены в применении жест­ ких бетонных смесей. Особенно это важно для кассетной тех­ нологии, где удельный расход цемента на 1 м3 бетона в 1,5 раза больше, чем при формовании изделий по поточно-агрегатной технологии.

Харьковским ДСК-1 совместно с Ворошиловградским инсти­ тутом «Гипро'маШуглеобогащение» разработана двухмассная резонансная виброкаосетная установка с направленным вибро­ ударом.

Проведенные заводские 'испытания івиібірокаіосетіиой установки, использующей энергию горизонтально направленных поличастошных колебаний в направлении наименьшей толщины изделия,.

158

показали, что в этом случае возможно укладывать бетонные смеси с жесткостью 60—120 сек, что позволяет снизить удель­ ный расход цемента на 50—80 кг на 1 мъ изделий и получить равнопрочные изделия по всей высоте.

В основу разработай установки положены принципы физикохимической теории бетона: для эффективного уплотнения бетон­ ной смеси ей необходимо сообщить вибрационные воздействия такой интенсивности, при которой достигается минимальная вязкость практически разрушенной структуры.

Рабочий орган кассетной установки выполнен в виде двух масс, колеблющихся в противофазе, что позволяет уравнове­ сить возникающие инерционные усилия и резко снизить уро­

ботке структуры смеси, так как вибрационные воздействия на­ правлены по наименьшей толщине слоя и обеспечивают уплот­ нение бетонных смесей жесткостью до 150 сек. Время термооб­ работки жестких бетонных смесей сокращается до 2—3 ч.

Установка состоит из двух формовочных секций — І и 3-й — изготавливать до 5—6 тыс. мг ередяеразмерных сборных желе­ зобетонных изделий в год. Она может быть эффективно исполь­ зована для формования изделий крупнопанельных домов.

Такое же снижение расхода цемента возможно получить при

ленных катками на рельсовый путь. Над формовочной секцией расположены бункера для укладки бетона по методу подвиж­ ных щитов. Формовочные и подготовительные секции соединены двумя рельсовыми путями, по которым перемещаются тележки, транспортирующие формы. Перемещение форм вдоль формовоч­ ных секций и выталкивание пустых форм с тележками в сек­ ции 1 и 3 осуществляется гидравлическими толкателями, вдоль подготовительной секции — шаговым толкателем.

Управление установкой дистанционное с пульта управления. Приводная тележка транспортирует форму (разделительный и паровой щиты) от подготовительной секции к одной из фор­

мовочных, где форма выталкивается с теЯежки гидравлическим толкателем на рельсы под бункера.

Подъемником разделительный щит вместе с крышкой и под­ доном поднимается в верхнее положение, включаются вибрато­ ры, а бетон начинает из бункера поступать в формы. По мере

159

заполнения форм разделительный щит опускается в нижнее по­ ложение. При этом отверстия поддона и крышки входят в зацеп­ ление с клиньями, находящимися за пределами изделия. После окончания .бетонирования в рубашки щитов подается пар (бесшланговая подача). Ранее забетонированные формы перемеща­ ются на один шаг, при этом последняя форма выталкивается на тележку, где производится распалубка. На время перемещения форм механизм бесшланговой подачи пара отключает пар и от­ водит присоски ;после остановки формы подача пара возобнов­ ляется.

Распалубленная форма подается тележкой в подготовитель­ ную секцию, где щиты чистятся, смазываются, армируются, со­ бираются в форму и подаются на тележку для повторения цикла.

Установка для вертикального формования железобетонных изделий предлагается вместо находящихся в настоящее .время в

40мин.

Суммарная мощность электродвигателей — 30 кет.

На ДСК-1 ведутся работы, направленные на повышение про­ изводительности и эффективности предлагаемой формовочной установки:

1) экспериментальная проверка нового способа тепловой о работки изделий при помощи теилонесущих отсеков, снабжен­ ных электробезопасными подогревательными элементами напря­ жением до 12 в;

1 6 0