| Для изготовления многопустотных плит перекрытий на перво конвейере завода смонтирована формовочная установка СМ-554 конструкции Гипростроммаша. Эта установка снабжена двусторонними цилиндрическими вибровкладышами диаметром 127 мм. По окончании формования продольные борта, составляющие части установки, отодвигаются механизмом, а поперечные борта снимаются с помощью специального приспособления.
Установка позволяет изготовлять многопустотные плиты перекрытий пролетом 4 м. На одном поддоне формуются две плиты шириной 1,6 м, две плиты шириной 1,2 м и одна плита шириной 0,4 м. Толщина плит 0,19 м. Направление пустот плит поперечное. Установленная мощность электродвигателей машины—120 квт габариты машины в плане — 8,9X14,17 м.
Изготовление многопустотных плит идет в следующем порядке. В то время как по ленточному транспортеру из бетоносмесительного цеха к бетоноукладчику идет бетонная смесь с жесткости 50—60 сек., по конвейеру к посту формования подходит предварительно подготовленная форма-вагонетка. При применении проварительно напряженной арматуры в нижнем слое плиты после установки формы-вагонетки производится сдвижка продольной бортов и пуансонов с двух сторон. Каждый пустотообразователь доходит до половины формуемой плиты. Если в нижнем слое плит применяются сварные сетки, то после установки формы-вагонетки в исходное положение для формования укладываются сварные сетки на поддоне, а потом сдвигаются продольные борта с пуанонами и устанавливаются разделительные диафрагмы. Затем укладывается верхняя сетка, которая соединяется с нижней арматурными крючками, изготовленными из стальной проволоки, и устанавливаются подъемные петли заподлицо с верхней плоскостью перекрытий. После того как форма окончательно подготовлена к бетонированию, в форму-вагонетку укладывается при помощи одного — двух проходов бетоноукладчика бетонная смесь, одновременно приводятся в действие вибровкладыши.
Распределение бетонной смеси по всей площади формы-вагонетки происходит сравнительно равномерно, так как на бетоноукладчике имеются дополнительно смонтированные приемные ковши. Два приемных ковша установлены между раздаточными ленточными питателями и приводятся эксцентриковым валом в колебательное движение. При этом из них лучше высыпается и ровнее укладывается бетонная смесь. Все же для окончательного разравнивания смеси приходится применять ручной труд. Вибраторы включаются два-три раза и после каждого вибрирования бетонная смесь вручную разравнивается по всей форме вагонетки. Заключительное вибрирование заканчивает формование плит. Время вибрирования 5—6 мин. без больших отклонений.
Из свежеотформованных плит извлекаются пустотообразователи, затем раздвигаются продольные борта, после чего с помощью тельфера и траверсы вынимаются разделительные диафрагмы и снимаются поперечные борта. Форма-вагонетка со свежеотформованными плитами подается на пост окончательной отделки, после которой с помощью траверсной тележки и подъемника-снижателя направляется в камеру пропаривания.
На втором конвейере завода установлена формовочная машина СМ-5467 конструкции Гипростроммаша. Предельные габариты формуемых этой машиной настилов равны 6,77X1,99X0,2 м. Направление пустот настилов продольное. Машина снабжена двусторонними цилиндрическими вибровкладышами диаметром 160 мм. Установленная мощность электродвигателей машины 44 квт. Габариты в плане 17,97 X6,87 м. Продольные и поперечные борта формы связаны с тележкой и удаляются механически немедленно по окончании формования настила. При изготовлении многопустотных настилов на втором конвейере применяется, как уже указывалось, дополнительно к формующей машине, специальная пригрузочная машина. Объем бетона в изделии 1,48 м3. Для первого замеса объем бетона увеличивается на 0,03—0,04 м3 для покрытия неизбежных потерь при транспортировке бетонной смеси из бетоносмесительного цеха до формы-вагонетки. Процесс формования осуществляется следующим образом.
Бетоноукладчик раскладывает на подготовленную форму-вагонетку бетонную смесь с жесткостью 100—150 сек. ровным слоем. Для равномерного распределения бетонной смеси по площади формы-вагонетки на бетоноукладчике имеется специальный насадок. Из-за конструктивных недоделок бетоноукладчика перед началом вибрации надо вручную разравнивать бетонную смесь. После предварительного разравнивания включаются на 1—1,5 мин. вибраторы пустотообразователей машины. Бетонная смесь оседает. Случайные включения крупного щебня с размером зерен более 15 мм удаляются. Затем на форму с плитой надвигается пригрузочная машина. После ее установки на место к пневматическим баллонам подключается воздух, и пригрузочный щит под давлением воздуха в баллонах начинает опускаться на резиновых тросах. Одновременно включаются вибропустотообразователи и вибрирование с пригрузкой продолжается около 2 мин. После окончательного уплотнения отключают соединительный воздушный шланг, а пригрузочный щит подтягивается кверху резиновыми тросами. Правильное положение пригрузочного щита в плане и величина его опускания регулируются специальными фиксаторами. После окончания формования пригрузочная машина отъезжает на свободный пост из настила извлекаются вибропустотообразователи, раздвигаются продольные и поперечные борта и форма-вагонетка опускается на конвейер.
Как показали наблюдения за работой конвейера, средняя продолжительность цикла формования настилов без пригрузки — 26 мин., а с применением пригрузочной машины — 25 мин. Несмотря на увеличение количества операций при работе с пригрузочной машиной, общая продолжительность цикла формования не только не увеличилась, но даже несколько уменьшилась по сравнению с формованием без пригрузки. Это объясняется тем, что благодаря пригрузке значительно уменьшается время на разравнивание бетонной смеси и на ее вибрирование.
Значительный интерес представляет третий конвейер завода, не котором по проекту должно было изготовляться 19500 м3 или 210000 пог. м железобетонных прогонов. Этот конвейер оснащен формами-вагонетками, приспособленными для изготовления одновременно двух напряженно армированных прогонов. Форма-вагонетка имеет следующую бортоснастку: откидные скобы по торцам поддона для осуществления многорядной обмотки; сердечники, необходимые при изготовлении прогонов; начальный зажим проволоки; боковые щиты, служащие для ограждения наружного очертания формуемых элементов.
Группа работников завода нашла способ полной загрузки формы-вагонетки путем изготовления на ней одновременно трех прогонов, в том числе двух предварительно напряженных и одного со сварным арматурным каркасом. Для этого заводом была разработана специальная сборная бортоснастка (рис. 66).
Переход на применение жестких бетонных смесей позволил осуществлять немедленную распалубку и на этой основе отказаться от постоянной дорогостоящей и металлоемкой бортоснастки для всех форм-вагонеток, заменив ее двумя-тремя сборными бортами. Вместо трудоемкой и тяжелой работы по распалубке сборные борта снимаются непосредственно на формовочном посту и тут же после распалубки вновь устанавливаются на новой, следующей форме-вагонетке.
Эти нововведения позволили увеличить производительность конвейера на 50%, сэкономить 15—25% цемента, ликвидировать трудоемкую работу по распалубке после пропаривания и сберечь 83 т металла, идущего на продольные и поперечные борта.
8. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТРУНОБЕТОННЫХ ШПАЛ
ЦНИИС МПС СССР разработана технология бетонирования железнодорожных шпал на стенде и специальный вибратор для этой цели. Уплотнение жесткой смеси в неподвижных матрицах поверхностным вибрированием неэффективно; поэтому необходимо было изыскать иной прием вибрирования. Для размещения зерен щебня в опалубке таким образом, чтобы при последующем вибрировании жесткой, бетонной смеси поверхностным вибратором вибрирование передавалось от верхних слоев к нижним, были применены вибраторы с ножами. Схема ножевого вибратора, установленного в матрицу, где проходят натянутые струны, показана на рис. 67.
Ножевой вибратор обеспечивает равномерное распределение бетонной смеси в объеме матрицы между струнами и некоторое ее уплотнение. Окончательное уплотнение бетонной смеси производится поверхностным вибратором. Такой способ уплотнения позволил изготовить шпалы с расходом цемента 350 кг и воды 140 л на 1 м3 бетона. Это соответствует жесткости смеси примерно 100 сек.
В образце вибратора рама изготовлена из швеллера №18 на всю длину шпалы. В швеллере просверлены в шахматном порядке отверстия диаметром 60 мм. Три электродвигателя, при помощи которых осуществляется вибрирование, размещены на раме и соединены между собой одним валом, что синхронизирует их работу и дает более равномерную амплитуду колебаний по длине вибратора. Вес вибратора 160 кг.
Для получения амплитуды колебаний одинаковой величины по высоте ножа вибратора необходимо, чтобы равнодействующая центробежных сил, развиваемых эксцентриками, была приложена в центре тяжести колеблющейся части вибратора с учетом сил сопротивления.
Если это условие не будет соблюдено, вибратор будет иметь трапецеидальную или треугольную эпюру, неодинаковую по высоте шпалы.
В процессе работы вибратор устанавливается на резиновые прокладки, уложенные на ребра матрицы (рис. 68). Затем в имеющиеся на вибраторе приемные бункера засыпается бетонная смесь.
Через отверстия в швеллере смесь поступает в опалубку и распределяется в ней между струнами. По окончании уплотнения смеси вибратор с включенными моторами постепенно поднимается и затем выключается.
В такой же последовательности производится уплотнение смеси в следующих формах. Вибратор переставляется тельфером.
Во время работы вибратора концы ножей не должны касаться дна опалубки, так как иначе резко снижается амплитуда их колебаний (с 0,6 до 0,2 мм) и уменьшается эффективность работы вибратора. После первоначального уплотнения бетонной смеси, которое продолжается от 5 до 10 мин. (в зависимости от состава смеси), производится ее окончательное уплотнение самоходным коротким вибратором — «утюжком». У этого вибратора устраиваются профилирующие канты и с обоих торцов привариваются к швеллеру носки, защищающие швеллер от попадания в него излишка уплотненной бетонной смеси. Положение электродвигателя вибратора, перпендикулярное продольной оси площадки, позволяет последовательным переключением фаз передвигать вибратор с одного конца шпалы на другой.
Для проработки бетонной смеси на всю высоту шпалы вибратор необходимо задерживать на одном месте. Поэтому к ручкам вибратора прикрепляется резиновый жгут, уменьшающий передачу вибрации на руки рабочего.
7. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ БЛОКИ ДЛЯ ТОННЕЛЕЙ МЕТРОПОЛИТЕНА
Заводом № 25 Метростроя (Москва) проведено совместно с Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства исследование технологии изготовления из жестких бетонных смесей сплошных железобетонных блоков для отделки тоннелей метрополитена.
Аналогичные работы, но с пустотными блоками, приводились строителями метрополитена Санкт-Петербурга совместно с Ленинградским институтом инженеров транспорта.
В опытных работах, проведенных на заводе № 25, а также в разработанных на их основании «Временных технологических правилах» рекомендуется для изготовления этих блоков применять особо жесткую бетонную смесь с жесткостью порядка 400—500 сек. (120 сек. с пригрузкой).
Бетонная смесь с заполнителем (щебнем) предельной крупностью 40 мм характеризовалась водосодержанием порядка 140 л/м3, что также подчеркивает особую жесткость смеси.
При перемешивании бетонной смеси в бетономешалках свободного падения «Правилами» рекомендуется время перемешивания не менее 5 мин.
Формование блоков производилось на виброплощадке с амплитудой колебаний 0,7—0,8 мм с одновременной вибропригрузкой при величине последней около 200 г/см2. Продолжительность вибрирования составляла около 10 мин.
8. ПУСТОТЕЛЫЕ БЛОКИ ДЛЯ СБОРНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
В стройуправлении № 11 Каунасского строительного треста № 2 Мингорсельстроя Литовской ССР успешно изготовляются и применяются пустотелые блоки сборных фундаментов из жестких бетонных смесей. Формы и размеры блока показаны на рис. 69.
Установка для формования состоит из двух стационарных вибровкладышей для образования пустот и съемной сборно-разборной металлической формы с комплектом поддонов.
Вибровкладыши, сделанные из 4-мм стали, имеют обычные формовочные скосы кверху. Каждый из них снабжен вибратором И-7 и прикрепляется болтами к бетонной опорной плите. По наружному периметру вкладыша приварен уголок для укладки на него поддона. Деревянный поддон имеет два выреза, сквозь которые проходят вкладыши при снятии формы. Поддоны при помощи крюков крепятся к наружной сборно-разборной форме, состоящей из четырех щитов из 5-мм листовой стали. Для большей жесткости по контуру щитов приварены металлические уголки. К торцовым щитам приварены фасонные выкружки для образования пазов в блоках. Продольные щиты соединяются с торцовыми при помощи натяжных замков. По контуру верхней части продольных щитов приваривается еще один металлический уголок высотой 5 см, служащий в качестве насадки формы. Перемещение формы производится специальной траверсой.
Пригрузочный щит состоит из каркаса, сваренного из швеллера. № 18 и обшитого в нижней части стальным листом толщиной 5 мм; каркас заполнен бетоном. Для формования пустотелых блоков применяются бетонные смеси с жесткостью порядка 150— 200 сек. Количество бетонной смеси, которое загружают в форму, вычисляют как произведение расчетного объемного веса на объем, заполняемый бетоном в форме. Для первого блока смесь взвешивается. Отвешенное количество смеси укладывается в форму. Объем смеси в неуплотненном состоянии отмечается по ее уровню в насадке. В дальнейшем смесь не взвешивается, а загружается до метки на насадке.
Изготовление блока состоит из следующих операций. На вибровкладыши опускается собранная форма с поддоном, после этого включаются вибровкладыши и форма заполняется бетонной смесью до отметки на насадке; на поверхность смеси опускается гравитационный пригруз 800—1 000 кг/см2, уплотнение с пригрузкой продолжается еще 2—3 мин., после чего пригруз снимается. Сразу после бетонирования блок отделяется от вибровкладышей, снимается с них подъемным краном и подается на распалубку, а щиты возвращаются к установке. Виброустановка снабжается двумя металлическими сборно-разборными формами и 100 деревянными поддонами. Формование одного блока длится 10—12 мин. Установку обслуживают 4 рабочих, которые изготовляют 40—50 блоков в смену.
11. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ АРХИТЕКТУРНЫЕ ДЕТАЛИ
Для повышения срока службы железобетонных архитектурных деталей и устранения возможности появления высолов во ВНИИЖелезобетоне разработан и проверен в производственных условиях способ получения этих деталей и других изделий с фактурным слоем декоративного бетона из жестких смесей.
При изготовлении двуслойных архитектурных деталей предусматривается определенная последовательность технологических операций на формовочных линиях или стендах: подготовка формы, установка закладных бетонных элементов и арматурного каркаса, укладка и некоторое уплотнение декоративного бетона, укладка слоя конструктивной бетонной смеси, виброштампование и вибрирование, установка поддона, немедленная распалубка, возврат формы, отделка поверхности свежеотформованного изделия, гидротермальная обработка. В некоторых случаях декоративный бетон укладывается до установки каркаса. Жесткость бетонной смеси должна быть не менее 60—90 сек. для декоративного слоя и 45 сек.— для конструктивного слоя.
При изготовлении железобетонных деталей любыми способами целесообразней применять металлическую опалубку. Однако следует иметь в виду, что правильно запроектированные и хорошо изготовленные деревянные формы для немедленной распалубки имеют также очень большую оборачиваемость и с успехом могут применяться в период освоения новой технологии — до изготовления более долговечных металлических форм.
Конструкция виброштампа, предназначенного для формообразования тыльной стороны карнизов и уплотнения бетона, показана на рис. 70. Виброштамп имеет общую несущую раму 1 и поперечные прогоны 2, к которым болтами с упругими резиновыми шайбами 3 прикреплены разрезные штампующие короба 4 с установленными на них вибраторами 5. Для удаления излишка бетона в некоторых случаях можно предусматривать выпускные клапаны, состоящие из цилиндрической камеры 6, крышки клапана 7, трубчатой штанги 8, запорной скобы 9 и чеки. 10. Штамп нагружается железобетонной массивной плитой 15, которая установлена на резиновых прокладках 11, облегчающих работу вибраторов. Виброштамп устанавливается в проектное положение с помощью стержней-ограничителей 12, которые входят в трубчатые натравляющие формы; глубина погружения штампа регулируется вертикальными болтами-ограничителями 13, опирающимися при опускании виброштампа на баковые стенки формы. Нижняя штампующая поверхность виброштампа обтягивается прокладками из ткани, резины или пластмассы на тканевой основе (клеенки) 14.
Примеры, описанные в данной главе, далеко не исчерпывают весь опыт применения жестких бетонных смесей на различных заводах промышленности сборного железобетона. Значительных успехов в применении жестких бетонных смесей (в первую очередь, для изготовления многопустотных изделий) добились заводы Главмосжелезобетона (№ 4, 5, 8 и др.), Домодедовский, Сталинградский, Ленинградский, завод № 5 и многие другие предприятия страны.
Практика работы заводов и производственные опыты показали, что в настоящее время имеется возможность применения смесей с жесткостью до 100 сек и постепенный переход на смеси с жесткостью до 200 сек. В ряде случаев при малогабаритных и простых по конфигурации изделиях можно применять смеси с еще большей жесткостью. Для дальнейшего повышения жесткости бетонной смеси необходимо создание более совершенного формовочного оборудования, повышение качества и однородности материалов для приготовления бетона, разработка надежных средств для поддержания постоянства жесткости бетонной смеси и ряд других мероприятий, направленных на повышение технической культуры на предприятиях.
Вместе с тем опыт ряда заводов показал, что при неупорядоченном технологическом процессе и неумелом применении жестких бетонных смесей внедрение их вызывает существенные трудности. Ухудшается качество изделий, снижается производительность формующих установок. Эти трудности возникают прежде всего из-за неподготовленности формующего оборудования к изготовлению изделий из жестких смесей и выбора слишком высокой степени жесткости. Плохое качество и неоднородность заполнителей, отсутствие оборудования для весового дозирования бетонной смеси в формы, недостаточная опытность персонала и отсутствие надежных средств контроля за качеством бетонной смеси и за степенью уплотнения бетона затрудняют освоение технологии применения жестких смесей.
Трудности, возникающие при применении жестких бетонных смесей, безусловно преодолимы и ни в коем случае не должны препятствовать внедрению жестких бетонных смесей в промышленность сборного железобетона. По мере улучшения качества заполнителей и создания надлежащих средств для приготовления, уплотнения и контроля качества бетонной смеси эти трудности будут в значительной мере ликвидированы.
Жесткие бетонные смеси в производстве сборного железобетона
д-р техн. наук В.И.Сорокер, инж. В.Г.Довжик
Москва 1958
|
