2. Технологическая часть

1. Сырье и полуфабрикаты

Таблица 3 - Требования к материалам

Перечень сырья, материалов и полуфабрикатов, наименование НТД	Технические требования, предъявляемые к сырью, материалам и полуфабрикатам	Способ хранения
Цемент ГОСТ 10178-85	Портландцемент М500 должен удовлетворять следующим дополнительным требованиям: а) в цементе не должно содержаться минеральных тонкомолотых и в том числе гидравлических добавок; б) начало схватывания 1,5 – 2,5 ч; в) конец схватывания 3,5 – 5 ч; г) нормальной густоты цементного теста 25 – 29%; д) содержание в цементе СА в пределах 5 – 8%.	При транспортировании и хранении должен быть защищен от увлажнения и загрязнения посторонними примесями. Должен хранится в закрытых силосах раздельно по видам и маркам.
Песок ГОСТ 8736-93	Природные и дроблёные пески, фракционированные и обогащённые, имеющие модуль крупности в пределах 2,1—3,25. Количество пылевидных и глинистых частиц на песках не должно превышать 3% по массе, глина в виде комков не допускается. Для повышения однородности бетонной смеси рекомендуется применять классифицированный песок трех фракций 0 – 0,315; 0,63 – 1,25; 2,5 – 5 мм или, в крайнем случае, двух фракций (0 – 0,63 и 1,25 – 5 мм).	Хранить в закрытом складе заполнителей, предохранять от загрязнений.
Щебень ГОСТ 8267-93	Щебень из естественного камня или гравия. Марки щебня, определяемые по дробимости при сжатии в цилиндре, должны быть выше марок бетона на сжатие не менее чем в 2 раза. В крупном заполнителе количество пылевидных, илистых и глинистых частиц не должно превышать 1% по массе. Наличие глины в виде отдельных комков или плёнки, обволакивающей зерна крупного заполнителя, не допускается.	Хранить в закрытом складе заполнителей, раздельно по фракциям в условиях предохраняющих от загрязнения.
Вода ГОСТ 23732-79	Вода должна иметь показатель рН не менее 4 и содержать сульфатов не более 2700 мг/л (в пересчёте на 50 л) и солей не более 500 мг/л.
Арматура ГОСТ 10884-94 ГОСТ 6727	Стержневая термически упрочненная периодического профиля классов Ат-IV, Ат-V Арматурная проволока периодического профиля класса ВрI	Под навесом на стеллажах

2. Расчет состава бетонной смеси

Получить бетонную смесь и бетон высокого качества можно только при использовании качественных сырьевых материалов и их оптимальном соотношении. Подбор состава бетона сводиться к установлению расходасоставляющих бетонной смеси на 1 м готовых изделий при условии соблюдения заданных реологических параметров бетонной смеси и физико-механических свойств готовых изделий. Требуется подобрать состав тяжёлого бетона класса В35 для бетонирования железобетонных ригелей; подвиж-ность бетонной смеси ОК = 3.5 – 5 см. Характеристика исходных материалов: портландцемент активностью R = 43 МПа, насыпная плотность сухих материалов = 1100 кг/м ; = 1550 кг/м ; = 1400 кг/м ; истинная плотность материалов = 3000 кг/м ; = 2630 кг/м ; = 2700 кг/м ; пустотность гранитного щебня V = 0.42; наибольшая крупность зёрен щебня 20 мм; влажность среднего кварцевого песка W = 4 %; влажность щебня W=2 %.

Водоцементное отношение вычисляем по формуле:

Значение коэффициента А, равное 0,65, принято как для высококачественных материалов.

Расход воды на 1 мбетонной смеси определим по таблице, учитывая заданную осадку конуса бетонной смеси ОК = 3.5 – 5 см и наибольшей крупностью заполнителя 20 мм. Расход воды для бетонной смеси составит 195 л/м³.

Расход цемента:

Расход щебня в сухом состоянии на 1 мбетона

Значение коэффициента раздвижки зёрен , равное 1,46, выбрано по таблице.

Расход песка в сухом состоянии на 1 мбетона

Ориентировочный номинальный состав бетона, кг: цемент – 375; вода – 195; песок – 583; щебень – 1237; расчётная плотность 2390 кг/м.

Производственный состав бетона вычисляем, учитывая влажность песка (4 %) и щебня (2 %). Содержание воды в заполнителях определяем по формулам:

Расход заполнителей на 1 мбетонной смеси увеличиваем на количество содержащейся в ней воды:

Расход воды в бетонной смеси уменьшаем:

Вид смеси	Марка бетона	Расход материалов на 1 мсмеси
		Цемент М 400, кг	Песок, кг	Щебень, кг	Вода, л
Ригель	М 500	375	606	1262	147

3. Обоснование выбора способа производства

При заводском изготовлении железобетонных изделий широкое распространение нашли три основных способа производства: агрегатно-поточный, конвейерный и стендовый. Разновидностью стендового способа является кассетный.

Агрегатно-поточный способ изготовления конструкций характеризуется расчленением технологического процесса на: отдельные операции или их группы; выполнением нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах; наличием свободного ритма в потоке; перемещением изделия от поста к посту; формы и изделия переходят от поста к посту с произвольным интервалом, зависящим от длительности операции на данном рабочем месте, которая может колебаться от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (пост твердения отформованных изделий).

Агрегатно-поточныи способ отличается также тем, что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии, а лишь на тех, которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточныи способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий, различных не только по типоразмерам, но и по конструкции. Эта возможность создается наличием на поточной линии универсального оборудования.

Межоперационная передача изделий на таких линиях осуществляется подъемно-транспортными и транспортными средствами. Для ускоренного твердения бетона при агрегатно-поточном способе обычно применяются камеры периодического или непрерывного действия.

Небольшой объем каждой секции камеры позволяет затрачивать минимум времени на загрузку и выгрузку изделий, а большое число таких секций создает условия для непрерывной подачи отформованного изделия в камеру твердения.

Агрегатно-поточная технология отличается большой гибкостью и маневренностью в использовании технологического и транспортного оборудования, в режиме тепловой обработки, что важно при выпуске изделий большой номенклатуры.

В состав технологической линии входят: формовочный агрегат с бетоноукладчиком; установка для заготовки и электрического нагрева или механического натяжения арматуры; формоукладчик; камеры твердения; участки распалубки, остывания изделий, их доводки или отделки, технического контроля; пост чистки и смазки форм; площадки под текущий запас арматуры, закладных деталей, утеплителя, складирования резервных форм, их оснастки и текущего ремонта; стенд для испытания готовых изделий.

На агрегатно-поточных линиях изготавливают сваи, ригели, фундаментные блоки, безнапорные трубы, многопустотные панели, однопустотные опоры и сваи, которые формуют на виброплощадке в одиночных формах с пустотообразователями без вибромеханизмов. Многопустотные панели формуют, также на постах с использованием пустотообразователей, оснащенных вибромеханизмами. Напорные и безнапорные трубы, пустотелые колонны, стоки, опоры ЛЭП и освещения -на роликовых и роликовых и ременных цертрифугах в разъемных и неразъемных формах. На специальном оборудовании для виброгидропрессования формируют напорные трубы. Наружные стеновые панели, экраны лоджий и лестничные марши формуют на ударном столе в стальных и неметаллических формах. Блок комнаты и санитарно-технические кабины - в специальных агрегатах и с помощью вакуумной технологии.

При большем расчленении технологического процесса на отдельные элементные процессы с соблюдением единого ритма возможна поточная организация производства. Технологическая линия при этом оснащается необходимыми транспортными средствами. Такую технологию относят к полуконвейерному способу. Этот способ широко используют при формовании на виброплощадке с пригрузочным щитом в одиночных или групповых формах плит перекрытий и покрытий, а также плоских и ребристых панелей, колонн и ригелей.

Стендовый способ  производства железобетонных изделий характеризуется следующими основными признаками: весь процесс производства осуществляется в неподвижных формах или на специальных стендах; изделия в процессе обработки остаются неподвижными, а рабочее и технологическое оборудование перемещается от одной формы к другой; за каждым стендом или формой закрепляется одно или несколько технологически однородных изделий. В основе классификации разновидностей стендового производства лежит ряд факторов: число типоразмеров изделий, закрепленных за стендом; способ расположения конструкций на стенде; конструктивные особенности стендовой установки; длительность производственного цикла. По числу закрепленных типоразмеров изделий стендовые установки делятся на специализированные (кассеты для изготовления лестничных маршей и площадок. стенды для производства подкрановых балок, полигональных ферм и т. д.) и универсальные (изготовление различных технологически однородных изделий). На стенде изделия могут располагаться вертикально, горизонтально, последовательно, поштучно, пакетами, что влияет на конструктивные особенности стендовых установок. По своему устройству стендовые установки могут быть стационарными и разборными. Стационарные установки выполняются в виде металлических форм, железобетонных и бетонных форм-матриц с гладкой шлифованной поверхностью. Разборные металлические и железобетонные формы бывают в виде разъемных групповых кассет и форм-стендов. Лотковый стенд отличается от напольного некоторым заглублением по отношению к уровню пола, что дает возможность перекрывать его крышками для прогрева изделий. Заглубление стенда принимается в зависимости от толщины формуемых изделий. По способу армирования стенды бывают двух типов: пакетные и протяжные. Для пакетных стендов арматуру (пучки-пакеты с зажимами на концах) собирают на отдельной установке, а затем переносят и укладывают в захваты стендов или форм. На протяжных стендах арматурную проволоку сматывают с бухт, установленных в одном конце стенда, и протягивают по всей длине до другого упора непосредственно на линии формования. На пакетных стендах целесообразно изготавливать изделия со сравнительно небольшими поперечными размерами и компактным расположением арматуры по сечению. Линейные изделия большой высоты или ширины, имеющие большое поперечное сечение и требующие поштучного или группового заполнения сечения арматурной проволокой, целесообразно изготавливать на протяжных стендах. При стендовом производстве для формования изделий применяют следующие виды оснастки: формы стационарные металлические и железобетонные, предназначенные для формования криволинейных и плоских крупноразмерных тонкостенных конструкций; металлические и железобетонные разборные и неразборные формы; групповые формы-стенды, собранные в пакеты значительной протяженности, служат для производства напряженно-армированных балок, ребристых плит, шпал и т. д.; бетонные стенды с отшлифованной поверхностью для формования разнотипных крупноразмерных конструкций в формах как с обычным армированием, так и с напряжением арматуры. Длинномерные линейные изделия с напряженным армированием формуют на длинных стендах длиной 75 м и более, а также на коротких стендах, имеющих длину, равную одному изделию, а ширину – двум и более. Длинные стенды применяют для одновременного изготовления нескольких одинаковых изделий в формах, располагаемых одна за другой и образующих единую формовочную линию. На этой линии укладку и натяжение арматуры, а также бетонирование и твердение изделий осуществляют сразу по всей длине стенда. Проанализировав два вида производства агрегатно- поточный и стендовый принимаем для производства железобетонных ригелей пролетом 18 метров, стендовый способ производства, так как для изделий большой длинны этот способ более эффективный.

Рисунок – 2 Схема формы для производства ригеля.

Для осуществления тепловлажностной обработки в стенде предусмотрены тепловые регистры, к которым осуществляется подача пара из центральной магистрали. Из-за большой толщины стенок и насыщенности арматурой предъявляют высокие требования и к режиму тепловой обработки изделий. Свежеотформованные конструкции выдерживают при температуре не ниже 16°С. Температуру поднимают ео скоростью не более 5°С в 1 ч, изотермический прогрев происходит при температуре 60...70°С. скорость снижения температуры до 30°С не должна быть более 8°С в 1 ч. после чего изделия должны остывать при температуре не ниже 5°С в течение 12 ч. После пропаривания силы предварительного напряжения передаются на бетон. К исходным материалам. качеству бетонной смеси (ее удобоукладываемости или жесткости), к армату ре (особенно предварительно напрягаемой) и сборке опалубки предъявляют повышенные требования. Мостовые пролетные строения формуют путем послойной укладки смеси с последующим тщательным уплотнением каждого слоя.Сравнивая поточно-агрегатную заводскую со стендовой построечной технологией изготовления предварительно напряженных балок, следует отметить, что все устройства и приспособления при стендовой технологии более просты; однако несколько меньшая производительность вызывает повышенную затрату' труда и времени. Не смотря на то, что поточно­агрегатный способ производства является наиболее приемлемым с точки зрения эффективности и трудоемкости производства, сроков изготовления изделия и номенклатуры выпускаемых изделий предприятия, при производстве пролетных строений мостов и путепроводов предпочтение следует отдавать стендовому способу. Такое решение принято из-за повышенной габаритности и массы изделий. Также стендовый способ позволяет отказаться от существенных затрат энергии при ТВО и меньшим количеством транспортных опер