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

— сокращению крановых опңраций на 10%.

При этом выявились и другие положительные стороны такой

его составляет 6—8 мин вместо 20—40 мин при литьевой тех­ нологии. Уменьшение расхода воды затворения, обеспечивая быстрое нарастание пластической прочности ячеистой смеси по'сле вспучивания, способствует получению более плотного межпорового каркаса с большой .механической прочностью.

Внедрение вибрационной технологии позволяет увеличить съем изделий с формовочных площадей на 40%'. Экономическая эффективность вибротехнологии составила 147 тыс. рублей в год.

Формование стеновых панелей в оснастке с отделяющимся поддоном. Стеновые панели из ячеистого бетона изготавливают­ ся главным образом по трем технологическим схемам .— фор­ мование в индивидуальных горизонтальных формах, формова­ ние в вертикальных кассетных формах и формование больших массивов с разрезкой л перед автоклавной обработкой.

Важнейшие достоинства и недостатки перечисленных спосо­ бов приведены в табл. 21.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что кассетная двухстадийная и резательная технология является более эф­ фективной, чем технология формования в горизонтальных фор­ мах. Их разработка и промышленное освоение явилось резуль­ татом изыскания путей наиболее эффективного использования технологического оборудования и прежде всего автоклавов. Загрузка отфорімоватшых изделий в разопалубленном виде при формовании их в вертикальных ікассетых формах и в виде разрезаного массива позволяет повысить производительность авто­

несенный в жертву ряд важных достоинств горизонтальной тех­ нологии, однако эффективность этих способов формования сте- ноівых панелей значительно снижается присущими им недостат­ ками. В ряде случаев, особенно на действующих заводах, это

' 171

может сделать их применение нецелесообразным нліи вовсе не­ возможным.

Естественно, что наиболее эффективным был бы способ фор­ мования, максимально объединяющий в себе преимущества при­ веденных способов и был бы лишен их главных недостатков.

На основе сопоставительного анализа преимуществ и недо­ статков различных способов формования стеновых панелей из ячеистого бетона, сделанного для выбора п обоснования опти-

мальной технологической схемы производства этого вида продуиции на Харьковском заводе ЖБК-3, разработан новый спо­ соб изготовления стеновых панелей ленточной разрезки. Сущ,- ность этого способа поясняется схемой та ірис. 58. Он заключа­ ется в том, что стеновая панель формуется по вибрационной технологии в горизонтальной форме (I), состоящей из бортов 1 и поддана 2. Борта формы изготавливаются таким образом, что, соединенные между собой, они образуют жесткую раму. Один из продольных бортов, воспринимающий впоследствии нагрузку от изделия, делается усиленным. На период вспучивания смеси рама временно закрепляется на поддоне. После вспучивания на вибростоле 3 отформованное изделие в форме выдерживается (II) необходимое время для приобретения сырцом определен­ ной прочности, обеспечивающей поворот формы с изделием пос­ ле выдержки в вертикальное положение.

Анализ устойчивости газобетонной смеси показал, что для панели шириной 1,8 м объемной плотности 500, 600 и 700 кг/м3, с учетом коэффициента динамичности К-2, такой поворот может

172

быть осуществлен без нарушения целостности структуры, если пластическая (прочность материала каркаса достигает 640, 530

.и 420 г/см2соответственно.

При фор.маваиш'паіиел'ейіпоів'иібіраіц,иоіиіиой технологии это до­ стигается после 1,5—2-часовой выдержки форм в нормальных условиях. Выдерживание отформованных панелей в специаль­ ной микроклиматической камере 4, 'обеспечивающей сохранение в изделии тепла гидратации, обеспечивает гарантированный уровень прочности при выдерживании в течении одного часа.

После выдержки и обработки «горбуши» форма на кантова­ теле 5 поворачивается в вертикальное .положение (III) и панель в рамке (обойіме) переносится на автоклавную вагонетку 6. Освободившийся поддон укомплектовывается свободной рамкой ,и подается на формование очередного изделия.

■При загрузке панелей .в автоклав 7 (IV) рамки с панелями подвешиваются на вагонетке на опорных кронштейнах, устро­ енных на торцевых бортах, пли устанавливаются на продольный несущий борт. Между рамками оставляется зазор 10 мм для обеспечения прямого контакта запариваемого изделия с паровой средой.

173

нель с непрерывно движущейся цепной лентой. В тоннеле пре­ дусмотрено автоматическое поддержание заданных климатиче­ ских условий. Пройдя в течение одного часа камеру, форма с изделием 'передается на пост обработки «горбуши». В создан­ ном варианте конвейера предусмотрена машина для прикатки «горбуши». Прикатка «горбуши» осуществляется приводным катком по ’технологии, разработанной Донецким ПромстройНИИпроектом. После прикатки «горбуши» форма с изделием перемещается на позицию кантования. Здесь с помощью кан­ тователя форма поворачивается на 90°, рамка с изделием отде­ ляется от поддона .и краіном переносится на автоклавную ваго­ нетку. Линия размещается в пролете площадью 585 м2 и имеет производительность 42,6 тыс. м3 панелей в год.

Аналогичная поточно-конвейерная линия разработана и для изготовления наружных стеновых панелей высотой на этаж (од­ но- и двухмодульных). Отличие заключается в том, что формо­ вание панелей ведется в обычных горизонтальных формах без применения кантования. Производительность конвейера — 45 тыс. м3 панелей в год. Технико-экономическая оценка формо­ вания стеновых панелей на поточно-конвейерной линии про- < изведана в 'соответствии с «Временными указаниями но технмкоэкоиомичеекой оценке способов формования бетонных и же­ лезобетонных изделий» [М., НИИЖБ, 1967 г.].

В качестве эталона для сравнения служила технологическая схема формования в индивидуальных горизонтальных формах. Причем сравнивались литьевая и вибрационная технология по­ лучения аналогичных стеновых панелей. Исходными параметра­ ми являлись плановые данные Харьковского завода ЖБК-3. Ввиду того, что цехом выпускаются и -другие изделия (термоизоляционные плиты, балконные экраны и др.), в расчетах учитывались производственная площадь, здания, сооружения, оборудование и другие показателя относящиеся к составляемо­ му типу изделий. ■'

Расчет показал, что язготоівлѳнне стеновых панелей СТ-02-31 и ИИ-04 на Харьковском заводе ЖБК-3 на поточно-конвейерной лшши с применением вертикальной загрузки изделий в автоклав более чем в два раза повышает производительность труда в сравнении со стендовой вибротехнологией формования в го­ ризонтальных формах и снижает стоимость 1 м3 ячеистого бе­ тона на 4 руб. 48 коп. Годовня экономия от снижения себестои­ мости изделий составляет 180 тыс. рублей.

Формование стеновых панелей для жилищного строительства на конвейерной линии уменьшает себестоимость 1 м3 панели на 2,8 руб. в результате увеличения производительности формо­ вочного пролета в 1,8 раза и снижения трудовых затрат.

Годовая экономия от снижения себестоимости стеновых па­ нелей для жилищного строительства составит 126 тыс рублей.

Общая годовая экономическая эффективность внедрения

175

конвейерных линий формования стеновых панелей на Харьков­ ском заводе ЖБК-3 равна 406 тыс. рублей. Срок окупаемости затрат на строительство — два года.

Планом развития производственной базы комбината «Харьшвжилстрой» предусмотрено строительство конвейерных линий ■в текущем пятилетии.

Изготовление плитного усилителя из ячеистого бетона. Научной частью Харьковского ПромстройНИИпроекта совмест­ но с заводом ЖБК-3 разработана технология изготовления плитного утеплителя из ячеистого бетона, отличающаяся от из­ вестных способов высокой производительностью.

Сущность ее заключается в следующем. Массив ячеистого бетона с заданным объемным весом формуется в специальной форме размером, соответствующим диаметру автоклава (диа­ метр автоклава — 2,6 м, форма может иметь размер 6000Х X 1500X600 мм). Форма имеет ту особенность, что поддон, два торцевых борта и один продольный борт жестко соединены меж­ ду собой с соблюдением нужных технологических уклонов и представляют собой одну целую часть формы. Другой про­

и .производится вибровопучш'ваіние. Далее форма устанавливается на выстойку и после соответствующей выдержки (1—1,5 ч), когда ячеистая масса -приобрела необходимую прочность струк­ туры, поворачивается на 90° отсоединяющимся бортом вниз и устанавливается в таком положении на автоклавную вагонет­ ку. Кантование формы производится одновременно с ее подъ­ емом специальной траверсой. Продольный борт, ставший после поворота _формы поддоном, отсоединяется от остальной части формы, которая краном снимается о массива ячеистого бетона. Таким образом, на вагонетке устанавливается три (для авто­ клава диаметром 2,6 м) вертикально стоящих массива высотой 1,5 м, шириной 0,6 м каждый и длиной 6 м. Между массивами оставляется зазор 15—20 мм для свободного прохода пара.

Вагонетка -с тремя массивами сырца перемещается к посту разрезки, который представляет собой постоянно установленную на пути движения вагонетки металлическую раму с натянутыми горизонтально резательными струнами. Расстояние между струнами соответствует толщине утеплителя. Вагонетка талк-а- телем протягивается через струны, которые разрерают массивы на горизонтальные пластины.

Резательное устройство может делать поперечные разрезы через нужный интервал длины.

Вагонетка с тремя разрезными массивами подается в авто­ клав, а снятые с массивов формы оснащаются свободными бор­ тами и подаются снова на формовку. После автоклавной обра-

176

боткм плиты утеплителя снимаются с вагонетки, принимаются ѵОТК, запаковываются и отправляются потребителю.

\ Предлагаемый способ изготовления позволяет повысить ко­ эффициент заполнения автоклава до 0,4—0,45, уменьшить удель­ ный расход пара за счет сокращения продолжительности обра­ ботки и увеличения загрузки в 2 раза, снизить удельную метал­ лоемкость оснастки в 1,8 раза, увеличить производительность

труда в 2 раза.

Обеспечение долговечности изделий из ячеистого бетона. Расширение области применения становых панелей из ячеисто­ го бетона, увеличение этажности зданий, а также современная тенденция проектирования ограждающих конструкций с мини­ мальными запасами как по прочности, так и по теплофизичесиийг характеристикам выдвигает на первый план проблему долговечности этих конструкций.

Выполняя функцию разделения двух воздушных сред с раз­ личными параметрами, стеновые ограждающие конструкции на­ ходятся под интенсивным воздействием с обеих сторон и поэто­ му могут изменять свои теплозащитные свойства, прочностные характеристики и декоративные качества.

Ячеистый бетон является ‘ одним из наиболее перспективных материалов для стеновых ограждений. Однако в настоящее вре­ мя еще не накоплен достаточный опыт его применения, не пол­ ностью изучены некоторые эксплуатационные характеристики, ■несовершены и методы заводского контроля качества выпускае­ мой продукции.

Для изучения этих вопросов создана совместная лаборато­ рия Харьковского инженерно-строительного института и ЗЖБК-З, занимающаяся оценкой долговечности изделий из яче­

и капиллярах материала, ие только ухудшает его теплозащитные качества, но и является катализатором всех деструктивных про­ цессов в ячеистом бетоне. Этим объясняется стремление сни­ зить технологическую влажность изделий, сократить продолжи­ тельность процесса сушки в начальный .период эксплуатации и в дальнейшем не допустить сезонные переувлажнения под от­ делочным слоем.

Эксплуатационный тѳпловла.жіностный режим ограждающей конструкции определяется ее равновесной влажностью, величи­ на которой зависит от сорбционной .влажности материала ог­ раждения.

Значение сорбционной влажности ячеистого бетона, приве­ денные в ряде научных работ, противоречивы, что можно объ­

177

образцов материала, но и 'корректностью проведения сорбцион­ ного анализа.

Исследования обнаружили погрешности рекомендованного ГОСТом эксикаторного (статистического) метода. В результате проведенных термодинамических расчетов получена количест­ венная оценка этих погрешностей и найдено максимально воз­ можное значение ошибки ,в определении сорбционной влажности материала при построении его изотермы сорбции.

Для устранения рассмотренных погрешностей предложена новая редакция п. 14.3 ГОСТ 12852—67, строго оговариваю­ щая исходную концентрацию бинарного водно-солевого раство­ ра и измерение плотности последнего по окончаний исследова­ ния с тем. чтобы полученные значения сорбционной влажности материала отнести к реальной величине относительной влаж­ ности воздуха в эксикаторе.

Важной характеристикой ограждающей конструкции явля­ ется глубина ее намокания при дождевании, термокопденсационном и сорбционном увлажнении, влияющая на теилофнзнческие характеристики и долговечность ее.

Для получения корректных значений послойного распреде­ ления влаги в толщине ограждения образцы исследовались с по­ мощью радиометрического анализа на установке К-100.

Результаты исследований при адсорбционном увлажнении в течение трех недель, 10-секундном увлажнении (имитация ко­ сого дождя по Е. С. Силаенкову), намокании в капиллярном подсосе по ГОСТ-12852-67 существенно меняют представления о характере этих воздействий.

Причинами переувлажнения ячеистого бетона под отделоч­ ным слоем стеновых панелей могут быть с одной стороны атмос­ ферная влага (дождевая, капельно-жидкая, парообразная), с другой — парообразная влага внутреннего воздуха, а в на­ чальный период эксплуатации — маосоперенос технологической ■влаги под действием температурнаго градиента по поперечному сечению панели (термовлатпроводность). Миграционные про­ цессы усиливают эффекты циклического замораживания и ув­ лажнения, создающие напряженное состояние в материале. Кро­ ме того, существенное значение для формирования тепловлажіностного напряженного состояния поверхностных слоев ограж­ дения имеет неравномерность распределения как температуры, так и влажности по полю стены. Натурные исследования изме­ нения влажности ограждений показали максимальные значения ее — 50%*в феврале — марте.

Потеря эксплуатационных качеств яченстобетоінінымн ог­ раждающими конструкциями происходит в большинстве случа­ ев за счет разрушения отдельных участков поверхности, имею­ щих влажность, близкую к состоянию водойасыщения. Коррек­ тное моделирование этого состояния при проведении заводских

178

испытаний позволяет давать реальную оценку долговечности выпускаемых изделий.

. Морозостойкость ячеистых бетонов определяется после ув­ лажнения образцов до состояния, близкого к максимальному по содержанию по методике ГОСТ 12852-67, п. 5—2. Получае­ мые при этом значения влаігосодержания ячеистого бетона объ­ емной массы 850 н/м3 в пределах 43% при величине пористости 70%' далеки от максимальных эксплуатационных значений. Ана­ логичные данные имеются и для других объемных масс. Следо­ вательно, рекомендованная ГОСТом методика дает показатели морозостойкости, завышенные по сравнению с реальной вели­ чиной.

Исследовались способы получения водоеодержания ячеистого бетона, близкого к максимальным эксплуатационным значени­ ям за возможно более короткий срок.

Полное водонасыщение ячеистого бетона происходит в ре­ зультате капиллярной и диффузионной пропитки.. Около 80%. общего количества вла-гч поглощается при это-м на стадии ка­ пиллярной пропитки іза несколько десятков часов. Продолжи­ тельность диффузионной стадии зависит от дифференцирован­ ной пористости и имеет значение от нескольких суток для мик­ рокапилляров до нескольких лет для макрокапилляров. Таким образом, увеличение объема влаги, поглощаемой в процессе ка­ пиллярной стадии за счет уменьшения объема диффузионного заполнения, позволяет сократить время получения требуемых значений влагосодержания, близких к эксплуатационным.

Теоретическое и экспериментальное исследование зависимо­ стей для капилляров радиусом от 10~3 до 10_э (рис. 59) позво­ лило определить факторы, влияющие на интенсивность капил­ лярной пропитки и обосновать применимость для ячеистого бе­ тона термоградиенткого способа интенсификации, состоящего в том, что образец, разогретый до температуры 105—110° С, охлаждается в воде постепенным снижением ее температуры до 5° С. При этом интенсификация достигается однонаправленнос­ тью действия двух факторов: уменьшением воздухосодержания материала в результате повышения его температуры и возраста­ нием капиллярного давления влаги за счет увеличения коэффнфициента поверхностного натяжения жидкости при понижении температуры. Предложенная методика значительно проще из­ вестных методов с -предварительным’ вакуумированием и про­ питкой под действием гидростатического давления и позволяет экспрессию получать значения івлаігосодержаіния, близкие ГОСТовским, а максимально приближенные к эксплуатацион­ ным значениям — в короткий срок,

Совершенствование методов испытаний дает возможность реально оценить долговечность изделий из ячеистого бетона и разрабатывать мероприятия по ее повышению.

179

Как известно, 'наиболее интенсивному воздействию климати­ ческих факторов подвергается поверхностный слой, в результа­ те чего большинство применяемых ів настоящее время декора­ тивно-защитных покрытий имеет локальные эксплуатационные повреждения уже тіа 7—10-й год службы.

Исследовалась возможность улучшения -наиболее перспек­ тивного и широкого 'Применяемого декоративно-защитного слоя из стеклянной плитки «ириски».

Основным показателем долговечности этого слоя является прочность сцепления его с ячеистым бетоном. Прочность сцеп-

Рис. 59. Глубина относительного заполнения мик­ ро- и макрокапилляров при действий гидростатиче­ ского давления, предварительного вакуумирования, температуры и термоградиента:

ления возрастает при увеличении ширины швов между плитка­ ми до 8 мм. Анализ отрыва плитки показывает, что это увеличе­ ние достигается за счет большего усилия защемления в швах. Прочность оцепления значительно снижается даже при неболь­ ших колебаниях влажности (контактного слоя ячеистого бетона. Раскладывающее действие влаги ;в пределах сорбционного влагосодержания 5—8% уменьшает прочность на 25%. Поэтому большая паропроннцаемость поверхностного слоя при ширине швов 8 мм обеспечивает большую его долговечность.

Полученные результаты совпали с данными НИИЖБ Гос­ строя СССР и будут положены ів основу некоторых пунктов вновь разрабатываемой «Инструікци-и’по отделке панелей из яче­ истого бетона коврово-мозаичной -стеклянной плиткой».

Значительное увеличение прочности сцепления было получе­ но в результате снижения влажности в контактном слое ячеис-

180