книги из ГПНТБ / Сухачев И.А. Организация и планирование сельскохозяйственного строительства учебник

лащенный двумя .козловыми кранами грузоподъемностью по 10 т, и крытый 'эстакадного типа склад металла с кран-балкой грузоподъемностью 5 т. Производственный корпус размерами в плане 18X43,5 м оборудован одним мостовым краном .грузо­ подъемностью 15 т.

Изделия формуются на поточно-агрегатной линии, состоящей из виброплощадки грузоподъемностью 15 т, формоукладчика и бетоноукладчика, загружаемого бетонной смесью непосредст­ венно из расходного бункера смесительного отделения.

Арматурное отделение оборудовано четырьмя аппаратами для одноточечной сварки, станком для гнутья арматуры, уста­ новками для высадки головок и электронаирева стержней.

Отформованные изделия на самоходной тележке вывозят из цеха и пропаривают в ямяых пропарочных камерах, после чего они поступают на оклад готовой продукции. Длинномерные из­ делия формуют на открытой площадке на металлических под­ донах с разъемной бортовой оснасткой и .паровыми рубашками.

На строительство полигонов требуются сравнительно неболь­ шие капитальные вложения, однако технический уровень орга­ низуемого на них производства низок. Большой удельный вес ручного труда влечет за собой высокую себестоимость продук­ ции. В настоящее время в сельском строительстве строят преи­ мущественно постоянные заводы.

Заводы могут быть узкоспециализированными, выпускающи­ ми продукцию узкой номенклатуры, например многопустотные настилы; специализированными, выпускающими комплекты де­ талей и конструкций для одного вида строительства, например для животноводческих зданий, и заводы общего назначения, вы­ пускающие широкую номенклатуру изделий для многих типов сельскохозяйственных зданий. Специализация по видам выпу­ скаемой продукции может также осуществляться по технологи­ ческим линиям и пролетам завода.

Завод железобетонных изделий —сложное предприятие, в состав которого обычно входят (рис. 120) склады цемента и за­ полнителей, бетоносмесительный цех, оклад арматурной стали, арматурный цех, формовочный цех, склад готовой продукции, трансформаторная подстанция, компрессорная, лаборатория, котельная (если невозможно получить пар с существующих ко­ тельных), заводоуправление, механические мастерские и ряд других служб.

В зависимости от назначения, мощности и номенклатуры вы­ пускаемых изделий состав подразделений на заводе может ме­ няться.

Склады заполнителей на заводах железобетонных конструк­ ций устраивают штабельно-полубункерного и закрытого полу- бункерно-эстакадного типов (с механизированной выгрузкой, складированием, транспортированием заполнителей и их подо­ гревом в зимнее время). Тип склада выбирают с учетом произ­

441

водительности предприятия, сроков храпения и количества фракций заполнителя.

Склады цемента бывают, как правило, силосного типа емко­ стью на 7—10 суток запаса (материала для работы завода. Це­ мент со склада подают в бетоносмесительное отделение пневмо­ транспортом; на заводах небольшой мощности вместо пневмо­ транспорта используют механическую подачу. Хранят цемент строго но маркам и видам.

Склад арматурной стали размещают в отдельном крытом помещении или их устраивают рядом с арматурным цехом. Ос­ нащены они 5—10-тонными кранами. К складу подводится же­ лезнодорожная ветка. Запас стали на складе рассчитывают на 20—30 суток работы.

Бетоносмесительные цехи, входящие в состав заводов желе­ зобетонных конструкций, оборудуются смесительными агрегата­ ми, позволяющими приготовлять бетоны различных составов и марок. Бетоноомесительяый узел решается по вертикальной схе­ ме, особенностью которой является однократный подъем запол­ нителей и цемента в (бункер, находящийся в верхней части уз­ ла, откуда они перемещаются по технологическим переделам под действием силы тяжести.

Из бетоносмесительного цеха в формовочный (бетонную смесь подают по бетоновозным эстакадам с помощью транспортеров или самоходных емкостей в бадьях, установленных на электро­ каре, и с помощью пневмотранспорта.

Склады готовой продукции на заводах сооружают эстакад­ ного типа с мостовыми кранами. Оклады размещают в торце главного корпуса и располагают поперек его продольной оси, чтобы создать условия для быстрой отгрузки изделий потреби­

телям, На небольших заводах (возможно применение складов, обо­

рудованных башенными кранами. Емкость оклада рассчитывает­ ся на 10—14-суточный запас готовой продукции.

Главный корпус представляет собой одноэтажное сблокиро­ ванное здание, состоящее из ряда унифицированных пролетов. В нем обычно размещаются арматурный и формовочные цехи. Для размещения всех видов производств сборного железобето­ на используется универсальный типовой пролет УТП-1 длиной 144 м, шириной 18 л и высотой до подкрановых путей 7,85 и 8,15 м.

§ 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

Технология производства сборных бетонных и железобетон­ ных изделий в заводских условиях состоит из ряда взаимосвя­ занных процессов: подготовки сырья, производства арматурных

442

сеток и каркасов, приготовления бетонной смеси, формования изделий, твердения бетона, извлечения потовых изделий из форм

готовой продукции

Все этапы технологического процесса оказывают влияние на себестоимость и качество выпускаемой продукции, однако важ­ нейшими из них, часто определяющими весь технологический процесс, являются формование изделий и их твердение. По ха­ рактеру выполнения этапов процесса различают следующие спо­ собы изготовления сборных деталей из бетона или железобе­ тона:

стендовый (рис. 121,а), при котором изделия в процессе их формования, твердения и последующей обработки находятся на одном месте — в стационарных формах, а полуфабрикаты (ар­ матура, бетонная смесь), оборудование, приспособления, а так­ же 'рабочие последовательно передвигаются от изделия к изде­ лию, выполняя все необходимые операции;

поточно-агрегатный (рис. 121,6), при котором изделия изго­ товляются в жестких переносных формах, перемещаемых :по ли­ нии технологического потока от одного операционного поста к другому (вибростол, пропарочная камера, площадка для распа­ лубки и далее —готовые изделия на оклад, а формы — на пло­ щадку подготовки форм для повторения процесса). Операцион­ ные посты оснащены стационарным оборудованием и приспо­ соблениями. При таком способе процесс разбивается на незна­ чительное количество (4—6) операционных постов;

конвейерный (рис. 121,в) при котором технологический про­ цесс изготовления изделий выполняется на стационарных рабо­ чих местах, а сами изделия в процессе производства через рав­

443

ные промежутки времени перемещаются от одного рабочего ме­ ста к другому.

Существует несколько разновидностей конвейерной техно­ логии: формование изделий в горизонтальных формах, изготов­ ление изделий на вибропрокатных станах или станах силового вибролроката и на конвейерно-лоточных линиях в кассетах (способ «подвижных щитов»).

Простейшим из рассмотренных выше способов производства является стендовый. Он не требует сложного оборудования и невелики капитальные затраты на строительство и оснащение завода. Однако этот способ (за исключением кассетного) наибо­ лее трудоемок, требует больших производственных площадей, поэтому он может быть рекомендован лишь для полигонов с ко­ ротким сроком эксплуатации, а также для изготовления мас­ сивных и длинномерных деталей при отсутствии в районе стро­ ительства специализированных заводов.

Наиболее распространенным способом производства железо­ бетонных изделий является поточно-агрегатный, при котором возможен высокий уровень механизации и даже автоматизации процесса. Способ характеризуется малой трудоемкостью и лег­ костью перестройки оборудования для выпуска различного ас­ сортимента продукции, поэтому рекомендуется для заводского и полигонного производства.

Конвейерный способ наиболее механизирован и автоматизи­ рован; продукция имеет низкую себестоимость. Однако при этом способе требуются достаточно узкая специализация произ­ водства и значительные объемы продукции, поэтому он может быть рекомендован только для крупных специализированных заводов с длительным сроком эксплуатации.

§ 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА АРМАТУРЫ

Технологический процесс .производства арматуры включает следующие основные переделы: разгрузку и хранение на скла­ де; правку, резку, гнутье, стыковую сварку в заготовительном отделении; сварку плоских каркасов и сеток электрической кон­ тактной сваркой в сварочном отделении; изготовление и метал­ лизацию закладных деталей; гнутье каркасов и сеток на маши­ нах; укрулнительную сборку и сварку отдельных арматурных элементов в крупные блоки и объемные каркасы на специаль­ ных машинах и линиях (рис. 122).

Арматурная сталь поступает на завод в мотках (бухтах) или в пачках автотранспортом или по железной дороге. На складах сталь хранится рассортированной по маркам и диаметрам. Оклады оборудуются специальными кранами и примыкают к арматурному цеху.

Сталь со склада подают в заготовительное отделение, где ее правят, режут и в необходимых случаях упрочняют. В заготови-

444

тельном отделении обычно организуют два потока: один — для легкой арматуры, другой — для тяжелой, поступающей в пач­ ках. Легкую арматурную сталь, поступающую в мотках, пере­ рабатывают на правильно-отрезных станках; тяжелую армату­

Укрупнительная сворка и сборка овьемных арматурных каркасов

Номплектация арматурныхкарнасоб\

X

Транспортировка арматуры

Рис. 122. Схема технологического процесса производства арматуры

Для гнутья арматурных стержней при изготовлении крюков, монтажных петель и хомутов применяют приводные станки НЗ-4, С-146А, С-226А, С-664, С-565 и др.

Плоские каркасы и сетки сваривают в сварочном отделении

арматурного цеха. С этой целью применяют одноточечные ма­ шины МТП-75 и многоэлектродные — МТМК-ЗХЮ'О.

Для сварки широких сеток используют многоэлектродные машины МТМС-Г0Х35 и другие с ручной подачей стержней и АТМС-14X75-4, ATMC-il4X75-9 и АТМС-14Х75-7 с механи­ ческой подачей продольных и поперечных стержней.

На одноточечных машинах МТП-75 можно изготовлять кар­ касы и сетки шириной до 1,2 м. Эти машины являются универ­ сальными. При большом объеме производства каркасов и узких сеток используют многоэлектродные машины МТМК-ЗХ'ЮО, производительность которых в 1,5—2 раза выше, чем одното­ чечных.

445

Для .массового .производства широких арматурных сеток це­

на машинах АТМС-14X75-7 и АТМС-14X75-9 из арматурной стали, поступающей в бухтах, эти машины могут работать в со­ ставе автоматизированных линий, оборудованных бухтодержателями, устройствами для правки, резки и подачи поперечных и продольных прутков, ножницами для продольной и попереч­ ной резки сеток и пакетировщиками для укладки готовых сеток в пакеты.

Производство закладных деталей выделяется на заводе в от­ дельный участок, который оснащается следующим оборудовани­ ем: пресс-ножницами С-229А для резки элементов проката; станками €-370 для резки анкерных стержней; станком С-146А для гнутья анкерных стержней; сварочными трансформаторами для приварки анкерных стержней к пластинам с помощью ду­ говой сварки или сварки под флюсом; станками для пробивки и сверления отверстий.

Для многих типов изделий необходима защита закладных деталей от коррозии, которая на заводах осуществляется с по­ мощью металлизации. Технологический процесс металлизации состоит из операций по пескоструйной обработке и нанесению сжатым воздухом слоя расплавленного цинка и алюминия. Рас­ плавляют цинк и алюминий следующим образом: алюминиевая и цинковая .проволока движутся .навстречу одна другой; при ■вСтрече -стержней между ними возникает вольтова дуга. Про­ волока расплавляется, и сжатый воздух распыляет расплав, на­ правляя его на поверхность металла. Расплав, сцепляясь с .по­ верхностью металла, образует на .ней сплошное покрытие. От­ деление металлизации оборудуется вытяжной вентиляцией и фильтрами по улавливанию алюминиевой и цинковой пыли.

Объемные каркасы можно собирать на горизонтальных или вертикальных установках. При сборке арматурные сетки и от­ дельные каркасы устанавливают в кондуктор, где сваривают переносными клещами. После сварки каркас снимают с кондук­ тора и устанавливают в контейнер.

§5. МЕТОДЫ ФОРМОВАНИЯ

ИУПЛОТНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

Формование сборных железобетонных изделий состоит из следующих основных операций: подготовки форм, укладки ар­ матуры и закладных частей, укладки и уплотнения бетонной омеси, отделки отформованных изделий, транспортирования из­ делий на тепловую обработку.

Подготовка форм к бетонированию включает операции до их чистке от остатков бетона, сборке и смазке поверхностей форм.

446

Чистка 'может производиться вручную различными скребками и с помощью специальных механизмов.

Для конвейерных и лоточно-агрегатных линий применяют са­ моходную машину, оборудованную вращающимися щетками с вертикальным расположением вала. На отдельных конвейерных линиях применяют щетки в виде непрерывной цепи или бараба­ на, установленных перпендикулярно к оси поддонов. При пере­ мещении под щетками поддонов поверхность их освобождается от остатков бетона.

Для периодической механизированной очистки кассетных форм применяют специальную машину, состоящую из рамы, те­ лежки со шлифовальной головкой, направляющих и системы водоснабжения.

Механические способы очистки достаточно трудоемки, по­ этому в настоящее время начали применять химические спосо­ бы очистки металлических поверхностей путем нанесения спе­ циальных паст, растворяющих остатки бетона.

Для уменьшения сцепления бетона с рабочими поверхностя­ ми форм их смазывают. Смазка обеспечивает легкую распалуб­ ку изделий. Она не должна оставлять масляных пятен, быть ядовитой, дорогой и дефицитной, вызывать коррозию металла. На заводах используют самые разнообразные смазки: солидо­ ло-соляровые, летролатумно-ооляровые, различные масла. Наи­ более эффективной является эмульсионная смазка ОЭ-2, рецеп­

Армирование изделий включает операции по установке ар­ матурных каркасов и закладных деталей в формы. На техноло­ гических линиях армирование изделий производится сварными сетками и каркасами, собранными в объемные элементы. За­ кладные детали заранее приварены к объемным каркасам. Ар­ мирование отдельными сетками и каркасами производится при изготовлении небольшого количества изделий.

Бетонную смесь укладывают в формы после укладки арма­ туры и закрепления закладных деталей; затем формы подаются (яри конвейерной или поточно-агрегатной -схеме производства) на пост формования. Здесь в нее укладывают бетонную смесь, Которую разравнивают и уплотняют.

Бетонную смесь подают к месту укладки в бадьях мостовы­ ми кранами, бетононасосами или ленточными транспортерами, а также самоходными бункерами-бетонораздатчиками или бун­ керами-бетоноукладчиками. Последние разравнивают смесь -в форме, двигаясь над формуемым изделием по рельсам, уложен­ ным на уровне пола.

Уплотняют бетонную смесь в формах вибрированием. Сущ­ ность этого метода состоит в том, что при сообщении свободно

447

лежащей бетонной смеси небольших по амплитуде, «о частых колебаний нарушаются связи между отдельными ее частицами, уменьшается вязкость цементного теста, частицы смеси сбли­ жаются, вытесняют воздух, смесь уплотняется и заполняет всю полость формы.

Формование и уплотнение изделий с помощью вибрирования производится вибраторами глубинными или .площадочными, на­ весными, жестко укрепленными на стенках форм или на вибро­ площадках. Глубинные и площадочные вибраторы применяют только при изготовлении массивных (колонны, фундаментные блоки) или длинномерных (фермы) изделий по стендовой тех­ нологии. Навесные вибраторы получили наибольшее распрост­ ранение при кассетном способе производства изделий.

Основными агрегатами для уплотнения бетонной смеси в формах являются виброплощадки, широко используемые при поточно-агрегатной и конвейерной схемах производства. Разме­ ры и грузоподъемность виброплощадок устанавливают в зави­ симости от габаритов, формы и массы формуемых изделий. Виброплощадка -состоит из двух жестких [рам, соединенных меж­ ду собой амортизирующими устройствами. -Ниж-няя неподвиж­ ная ра-ма жестко заделана в фундамент. -К верхней рабочей (колеблющейся) раме подвешивается вибрирующий механизм, состоящий из вала с дебалансами, приводимого во вращение электродвигателем. Форма, -заполненная бетонной смесью, проч­ но закрепляется -на рабочей -площадке верхней ра-мы при помо­ щи -механических, электромагнитных -или гидравлических при­ способлений.

При формовании изделий из жестких бетонных смесей необ­ ходимо в формах -применять дополнительные пригрузы в преде: л ах 100—300 г/см2 или, что более эффективно, -вибропри-грузы.

На изготовляемые пустотные изделия действуют одновременно -внешняя вибрация — -от вибро-площадки и внутренняя — от виб- ро-вкладышей-пуетотообразователей.

Метод виброштампования применяют при уплотнении бетон­ ной -смеси в изделиях сложной формы. Этот метод состоит в том, что -при помощи виброштампа, ф-орма поверхности кото­ рого соответствует профилю -изделия, -выдавливают бетонную смесь -в промежуток между бортом формы и виброштампом. Бе­ тонная смесь в процессе выдавливания уплотняется и образует требуемый профиль.

Центрифугирование для уплотнения бетонной смеси широко используется при изготовлении труб, мачт линий электропере­ дач, крепежных стоек -и т. п. Уплотнение бетонной -смеси дости­ гается в результате действия центробежных сил, -возникающих при быстром вращении формы, заполненной бето-н-ной смесью. В процессе вращения твердые и наиболее тяжелые частицы бе­ тонной -смеси с большой силой отжимаются к стенкам формы, а

448

вода как .наиболее легкий компонент располагается ближе к центру.

Отделка отформованных изделий включает заглаживание открытых поверхностей или специальную их обработку для по­ лучения заданных свойств. Заглаживание поверхности при гори­ зонтальном формовании изделий производится с помощью за­ глаживающих брусьев, вращающихся валиков и дисков. В от­ дельных -случаях, например -при производстве многопустотных панелей, достаточным является применение припрузочн-ого виб­ рощита, а для -стеновых па-нелей часто на линии устанавливают­ ся все виды заглаживающих устройств.

Для отделки некоторых видов изделий, например наружных стеновых -па-нелей, могут применяться различные способы отдел­ ки с использованием широкой гаммы отделочных материалов. При формовании «лицом вверх» панели можно отделывать раз­ личными присыпками из гранитного щебня, [бетонами с обнаже­ нием фактуры заполнителя, цветными бетонами и растворами; при формовании «лицом вниз» керамической и -стеклянной плит­ кой, бетонами и растворами, а также рельефными поверхностя­ ми за счет установки на дно формы вкладышей.

Транспортирование изделий на тепловую обработку в за­ висимости от технологической схемы производства выполняют кранами или специальными механизмами (передаточными те­ лежками, рольгангами и т. д.).

§ 6. МЕТОДЫ УСКОРЕНИЯ ТВЕРДЕНИЯ ИЗДЕЛИИ

В процессе изготовления изделий, а та-кже при отпуске го­ товых бетонных или железобетонных изделий с предприятия к прочности бетона предъявляются различные требования. Раз­ личают отпускную и распалубочную прочности бетона. Отпуск­ ная прочность назначается в пределах 70—100% проектной в зависимости от вида конструкций, условий их транспортирова­ ния и монтажа. В процессе производства имеет большое значе­ ние распалубоч.ная прочность, т. е. прочность, которую должен иметь бето-н -изделий к моменту -распалубки. Эта прочность (для изделий, твердеющих в формах) принимается равной 50% про­ ектной, .но не менее 100 kzcJcm2.

Твердение бетона в естественных условиях при температуре не ниже 15—20°С и относительной влажности окружающего воздуха 90—000%, как известно, обеспечивает получение 60— 70% прочности лишь через семь дней после укладки в форму и 100% — через 28 дней. Длительность естественного твердения бетона до получения распалубочной прочности намного превы­ шает суммарную длительность в-сех прочих операций по изго­ товлению изделий. Поэтому необходимо иметь большое коли­ чество [форм, что требует значительного увеличения производ­ ственных площадей. Поэтому как в заводских, так и в полигон­

ных условиях производства изделий применяют следующие спо­ собы искусственного ускорения твердения бетона в зависимости

от местных условий:

.пропаривание в камерах при нормальном атмосферном дав­

лении и температуре 60—100°С; обработка в автоклавах в среде насыщенного водяного па­

ра .при давлении 8—il3 кгс/см2 и температуре 175— 193°С; ,контактный обогрев изделий теплоносителем, циркулирую­

щим в замкнутом пространстве, примыкающем к поверхности

изделия; электропрогрев бетона при пропускании электрического то­

ка через тело изделия или периферийный его обогрев лучистой энергией (инфракрасными лучами);

горячее формование; добавление быстротвердеющих цементов (БТЦ).

Пропаривание изделий при атмосферном давлении. При этом способе изделия выдерживают в камере, заполненной на­ сыщенным паром или паровоздушной смесью, при оптималь­ ных для ускорения твердения бетона температуре и влажности среды по достижении бетонам заданной прочности.

Общий цикл обработки пропариваемых изделий состоит из следующих этапов; подогрева в камере при подъеме темпера­ туры в ней до принятого наивысшего уровня; изотермического прогрева при наивысшей принятой температуре; остывания в камере при снижении в ней температуры.

Температуру в камере пропаривания поднимают плавно со скоростью, не превышающей 25°С/ч. Для массивных конструк­ ций интенсивность подъема температуры должна быть снижена до 20оС/ч, а при использовании жестких бетонных смесей — по­ вышена до 30—40°С/ч.

Температура изотермического прогрева ' бетона в изделиях устанавливается в зависимости от принятого метода термооб­ работки, вида применяемого цемента, относительной влажности и давления окружающей среды. В условиях, позволяющих со­ хранить в бетоне при термообработке необходимое количество влаш, температура изотермического прогрева назначается: для бетона на мало- и среднеалюминатных портландцементах, шлакопортландщементах и пуццолановых портландцементах —не выше 90°’С; для бетонов на высокоалюминатных нортландцементах — не выше 60°С.

При термообработке изделий в условиях 100%-яой влажно­ сти окружающей среды или в условиях полузамкнутого объе­ ма (кассетные формы) изотермический прогрев можно произ­ водить при температуре до 100о,С, при более высоких темпера­ турах прогрев осуществляется только в автоклавах под давле­

450