1.1.2 Требования к заполнителям

Максимальная крупность заполнителя устанавливается в зависимости от вида бетона, минимальной толщины изделия и наименьшего расстояния между стержнями арматуры.

В качестве мелкого заполнителя принимаем песок речной с М_кр=1,5. Мелкий заполнитель должен соответствовать требованиям ГОСТ 8735:

- содержание SiO₂ не менее 80%;

- содержание кварца не менее 75%;

- содержание слюды не более 0,5%;

- содержание илистых и глинистых включений не более 3%.

При использовании активированных пеков с шероховатой поверхностью зёрен достигается наибольший эффект. Песок должен отвечать требованиям ГОСТ 8736. Песок должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента.

Путём просеивания через стандартный набор сит определяется гранулометрический состав песка. Для бетона наличие зёрен крупнее 10 мм не допускается, а зёрен размером 5…10 мм должно быть не более 5 %. Содержание в песке зёрен, проходящих через сито с диаметром отверстий 0,14 мм не должно превышать 10%. Наиболее вредна примесь глины, поскольку она препятствует сцеплению составляющих.

В качестве крупного заполнителя принимаем щебень из гравия фракции 10-20 мм.

Щебень должен отвечать требованиям ГОСТ 8267:

- марка щебня по дробимости – 1100;

- потеря массы при распаде 3%;

- содержание слюды не более 0,5%;

- содержание глины в комках не более, 0,25%;

- содержание илистых и глинистых включений не более 1%;

- марка по морозостойкости F 50.

Для изготовления бетона лучше всего применять щебень, близкий по форме к кубу или тетраэдру. Щебень не должен содержать комков глины, суглинка и других примесей. Загрязнение заполнителя ухудшает качество бетона. Присутствие глинистых и других примесей снижает прочность и морозостойкость затвердевшего бетона. При нагружении загрязнённый глинистыми частицами бетон начинает разрушаться в контактных зонах между цементным камнем и зёрнами заполнителя. Находящиеся в щебне комья глины или суглинки впитывают и хорошо удерживают воду. При отрицательных температурах вода замерзает, увеличивается в объёме. Это приводит к возникновению дополнительных напряжений в бетоне и его разрушению.

1.1.3 Требования к воде затворения

Вода для приготовления бетонов должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732. Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов не должно быть более 10 мг/л. Она не должна содержать нефтепродуктов, жиров и масел. В воде, применяемой для затворения бетонных смесей, не должно быть окрашивающих примесей.

Требования к воде по ГОСТ 23732:

- содержание сахаров и фенолов не более 10 мг;

- содержание ПАВ не более 10 мг;

- содержание окрашенных примесей, жиров и масел не допустимо.

2 Проектирование состава бетонной смеси

Расчет состава бетонной смеси производим методом абсолютных объемов.

Исходные данные для расчета:

- проектная марка бетона R_б=250 кг/см²;

-подвижность смеси 14 см( марка по удобоукладываемости П3);

-активность цемента R_ц = 400;

-водопотребность песка 7%;

- коэффициент учитывающий качество заполнителя А= 0,6;

- истинная плотность песка ρ_п=2,63 г/см³;

- истинная плотность щебня ρ_щ= 2,6 г/см³;

- насыпная плотность щебня ρ_н=1480 кг/м³;

- истинная плотность цемента ρ_ц= 3,1 г/см³.

Определяем водоцементное отношение обычного тяжелого бетона при В/Ц>0,4 по формуле:

, кг/м³ ,

где A=0,6- коэффициент для рядового заполнителя

R_ц , R_б - марки цемента и бетона

В/Ц = 0,6 ∙ 400 / (250+0,6 ∙ 0,5 ∙ 400) = 0,65

Определяем по требуемый расход воды В:

В = 220 л

Определяем расход цемента по формуле:

Ц=В/(В/Ц), кг/м³ ;

Ц=220/0,65 = 338,46 кг

Расход цемента на 1м³ выше минимально допускаемого по СНиП равного 220 кг/м³.

Устанавливаем коэффициент раздвижки зерен  по 3=1,45

Определяем расход щебня по формуле:

, кг/м³

где -коэффициент раздвижки зерен

v - пустотность щебня

- насыпная плотность щебня

- плотность щебня

Пустотность щебня составит:

=1-_онщ/_ист ,

где _онщ , _ист , насыпная и истинная плотность щебня

=1-1,48/2,6= 0,431

Щ = 1000 / ((0,431 ∙ 1,45/1,48) + (1/2,6)) = 1239,34335 кг/м³

Определим расход песка по формуле:

, кг/м³,

где -плотности воды, щебня, цемента истинные

- плотность песка истинная

П= (1000-(220+338,46/3,1+1239,34/2,6))∙2,63= 510,615 кг/м³

Плотность бетонной смеси составит:338,46+220+1239,34+510,61=2308,41кг/м³

В итоге расход материалов на 1м³ смеси составил:

Вода - 220 л

Песок -510,61 кг

Щебень - 1239,34 кг

Цемент -338,46 кг

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор технологической схемы производства

Для изготовления железобетонных внутренних стеновых панелей применим как конвейерный, так и кассетный способ производства. Каждая из предложенных технологий имеет ряд преимуществ и недостатков. Для обоснования выбора технологической схемы производства панелей рассмотрим преимущества и недостатки каждой из технологий более детально.

При конвейерном способе формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами. Для конвейера характерен принудительный ритм работы, то есть одновременное перемещение всех форм по заданному технологическому кольцу с заданной скоростью. Bесь процесс изготовления конструкций разделяется на ряд технологических операций одна или несколько из которых выполняется на определенном посту.

Как правило, тепловые агрегаты являются частью конвейерного кольца и работают в его системе также в принудительном ритме. Это обуславливает одинаковые и кратные расстояния между технологическими постами (шаг конвейера), одинаковые габариты, форму и длину тепловых агрегатов.

К недостаткам этого способа относят трудность переналадки на выпуск изделий на выпуск изделий другого вида и сложность оборудования.

Наиболее рационально и экономично производить внутренние стеновые панели кассетным способом.

Особенностью кассетного способа является формование изделий в вертикальном положении в формах-кассетах, где изделия остаются до приобретения бетоном необходимой прочности. Звено рабочих в процессе производства перемещается от одной кассеты к другой, организуя производственный поток.

Кассетный способ имеет ряд преимуществ перед формованием изделий в горизонтальном положении. При кассетном способе изделия имеют гладкую, хорошего качества поверхность, высокую точность размеров. Этот способ позволяет сократить время тепловой обработки. Кроме того, изделия можно транспортировать с распалубочной прочностью. Этот способ обеспечивает более высокую производительность труда, на изготовление изделия требуется меньший расход пара.

О днако кассетный способ имеет и ряд недостатков: он требует применения более подвижных бетонных смесей, даёт некоторый перерасход цемента; значительно выше металлоёмкость форм, кроме того, изделия имеют неоднородную прочность по сечению. В месте резкого изменения высоты изделия вследствие усадочных деформаций образуются трещины. Этого явления можно избежать посредством применения виброактивации. Циклическое вибрирование, прилагаемое в моменты самоуплотнения цементной системы, позволяет существенно повысить прочностные свойства бетона за счёт уплотнения структуры микробетона, повышения качества контактной зоны «заполнитель – цементный камень», частичного устранения деструктивных последствий усадочных деформаций, седиментации, тепловыделения [4.