нормальні умови твердіння залізобетонних виробів

нормальні умови твердіння залізобетонних виробів

Заводська технологія збірного бетону і залізобетону.

Главная > курсовая работа >промышленность, производство. Технологія виготовлення цементобетонних бетонних виробів і конструкцій складається із сукупності основних і допоміжних процесів. До основних відносяться підготовка сировинних матеріалів, приготування бетонної суміші, виготовлення арматурних елементів, тепловологісна обробка, оздоблення і комплектацію виробу.

До допоміжних відносяться такі процеси, які створюють необхідні умови для виготовлення основної продукції, і без яких основний процес не може бути виконаний. Отримання пари зі стиснутого повітря, ремонт і заміна обладнання, складування сировинних матеріалів і готової продукції, поопераційний контроль. Виробництво цементобетонних та бетонних виробів, в залежності від методу організації та особливостей технології, виконують за агрегатно потоковим та конвеєрним способами. Технологія виробництва цементобетонних виробів включає наступні основні процеси. Розвантаження цементу, заповнювачів і металу, транспортування їх на склади, подача заповнювачів і цементу зі складів в роздаточні бункера бетонозмішувального відділення, дозування сировинних матеріалів і води, приготування бетонної суміші і подача її до місць формування виробів, виготовлення в арматурному цеху сіток, каркасів та інших елементів і перевезення до місця укладання в форми, чищення, змащення та збирання форм, укладання бетонної суміші і її ущільнення, тепловологісна обробка виробів в пропарочних камерах, оздоблення виробів та подачу їх на склад готової продукції, видачу готової продукції споживачу.

В процесі виготовлення виробів необхідно дотримуватись вимог державних, відомчих або регіональних документів на матеріали, обладнання, технологічне оснащення, інструменти, систему якості виробництва, а також із охорони праці та навколишнього середовища. Технологія виробництва повинна забезпечувати відповідність виготовлених виробів вимогам чинних державних стандартів, технічних умов та проектної документації, що затверджені в установленому порядку.

Прилади, вимірювальне обладнання, пристрої та інструменти, що застосовуються під час контролю і випробувань матеріалів, напівфабрикатів та готових виробів, а також під час виконання та контролю технологічних процесів і операцій, повинні задовольняти вимоги відповідних стандартів або технічних умов та вивірятися в установленому порядку державними та відомчими метрологічними службами. Залізобетон – будівельний матеріал, у якому вигідно поєднується сумісна робота бетону і стальної арматури, які значно відрізняються своїми механічними властивостями. Розрізняють монолітні, збірні бетонні та залізобетонні вироби і конструкції. Монолітні залізобетонні конструкції виготовляють безпосередньо на місці будівництва споруди. Монолітним конструкціям поряд з їх високою жорсткістю і довговічністю притаманні наступні недоліки тривалий період твердіння, ускладнення ведення робіт в зимовий період, необхідність влаштування підмосток і опалубки. Ці недоліки монолітного залізобетону усуваються при виготовленні збірних залізобетонних виробів і конструкцій на заводах і полігонах з наступним монтуванням їх на місці будівництва. Заводська технологія збірного бетону і залізобетону дозволяє повністю механізувати і автоматизувати їх виготовлення, застосувати передові методи організації виробництва, економно витрачати матеріали, прискорювати процес твердіння бетону і, саме головне, виконувати роботи як на заводі, так і на будівельному майданчику на протязі року.

Однак збірні залізобетонні вироби мають значну масу, особливо крупно розмірні елементи, що потребує спеціального транспорту при їх перевезенні та вантажопідйомних засобів при монтажі. Слабке місце в конструкції із збірного залізобетону – це стик. Збірні залізобетонні вироби класифікують за видом армування, щільністю і видом бетону, внутрішньою будовою, призначенням і сферою застосування. За видом армування розрізняють вироби із звичайним армуванням попередньо напруженим. Необхідність попереднього напруження арматури обумовлена тим, що розтяжність бетону в 5…. 6 разів менша, ніж сталі, тому у виробах із ненапруженою арматурою не в повній мірі використовується потенційна міцність бетону, а в розтягнутій зоні виробів неминуча поява тріщин в бетоні, в результаті чого виникає небезпека корозії арматури під дією вологи і газів. Главная > реферат >строительство. Виробництво збірних залізобетонних виробів та конструкцій. Незалежно від засобу виготовлення, номенклатури продукції та технологічної схеми виробництва, процес виробництва збірних залізобетонних виробів та конструкцій включає такі головні операції - підготовку форм або формуючої стрічки (установка форми, очищення, змазка внутрішньої поверхні форм або формуючої стрічки); виготовлення арматурних стінок, каркасів, закладних виробів і їх встановлення у форму (в разі використання попередньо напруженої арматури виконується натяжіння арматури); виготовлення бетонної суміші; її укладка і ущільнення у формах; тепловологісна обробка відформованих виробів; розпалубка вироблених виробів; опорядження виробів; контроль якості виробів; транспортування виробів на склад; їх зберігання і відправлення на будівництво. Підприємства виробничої бази забезпечують одночасне виробництво багатьох видів конструкцій і виробів, і тому мають декілька спеціалізованих технологічних ліній, які відрізняються по складу операцій, послідовності їх виконання. В теперішній час залежно від взаємного розміщення у просторі засобів праці (технологічного обладнання), предметів праці (форм, матеріалів, напівфабрикатів та робітників) можливі два варіанти організації виробництва на заводах залізобетонних виробів і конструкцій. 1) технологічне обладнання та робітники не переміщуються, а форми з виробами переміщуються; форми нерухомі, переміщуються обладнання та робітники. До першого варіанта процесу належать агрегатне та конвеєрне виробництво, до другого - стендове та касетно - стендове.

При агрегатному способі всі частини процесу здійснюються на спеціалізованих постах, обладнаних машинами для виконання відповідної роботи. Форми з виробами для виконання всіх стадій обробки послідовно переміщуються від поста до поста. Формують вироби на спеціально обладнаних установках - агрегатах, що складаються з формоукладача, бетоноукладача, віброплощадки чи центрифуги. Відформовані вироби піддають тепловій обробці в камерах прискореного твердіння періодичної дії. Завершальною стадією виробництва є видача виготовлених виробів і конструкцій та вивезення до складу готової продукції. Агрегатна технологія дозволяє суміщувати операції в часі і значно підвищити продуктивність використаних машин і механізмів. Перехід з виробництва одного виду виробів на другий не потребує переналадки обладнання, а здійснюється за рахунок зміни форми. Агрегатне виробництво потребує відносно незначних капітальних вкладень. У зв’язку, цей метод отримав найбільше розповсюдження на заводах збв, які виготовляють широку номенклатуру виробів і конструкцій. Недоліками агрегатного способу є необхідність виконання значної кількості немеханізованих робіт, порушення робочого ритму при тепловологій обробці виробів у камерах ямного типу, необхідність переміщення технологічного оснащення від поста до поста за допомогою вантажнопідйомних механізмів. Це вимагає посилення конструкцій форм, призводить до надмірного збільшення їхньої маси та є причиною утворення технологічних тріщин у затверділому бетоні. Конвеєрний спосіб виробництва передбачає переміщення виробів у процесі їх виготовлення від одного спеціалізованого технологічного поста до іншого із заданою швидкістю. Переміщення може бути пульсуючим або безперервнім. За кожним постом закріплюють обладнання і ланку робітників для виконання відповідної роботи. Конвеєрна технологія найбільш ефективно використовується при масовому виготовленні однотипних виробів на великих спеціалізованих підприємствах. Перевагами цієї технології є висока ступінь механізації і автоматизації головних технологічних процесів. К недолікам конвеєрної технології можна віднести великі капітальні вкладення, а також необхідність складної переналадки обладнання при переході на виробництво нових видів виробів. Головною умовою ефективного здійснення конвеєрного виробництва є однакові витрати часу для виконання робіт на кожному посту.

Після закінчення цього часу форми переміщують до іншого робочого поста. Цей період часу зветься ритмом конвеєра. Залежно від виду руху розрізняють конвеєри безперервної дії (пластинчасті, ланцюгові) та крокової дії (візкові). Принцип виготовлення виробів на конвеєрі безперервної дії застосовано на впс - вібропрокатних станах, усі технологічні операції (від укладання бетонної суміші до теплової обробки та видачі готового виробу) тут здійснюють на одному устаткуванні - пластинчастому конвеєрі, що рухається з постійною швидкістю. Найпоширеніші візкові конвеєри крокової дії. Вироби на них виготовляють на пересувних піддонах, які утворюють безперервну конвеєрну лінію з 6 - 15 постів. Камери теплової обробки є частиною замкненого конвеєрного кільця. Залежно від типу теплових агрегатів розрізняють конвеєрні лінії з щілинними підземними і надземними камерами, з камерами вертикального типу, з безкамерною тепловою обробкою виробів у пакетах теплоформ. Залежно від взаємного розміщення теплового агрегату та підготовчо - формувальної гілки розрізняють вертикально - замкнений, горизонтально - замкнений та похилозамкнений конвеєр. На конвеєрних лініях виготовляють майже 40. Загального збірного залізобетону для промислового та цивільного будівництва. Зовнішні та внутрішні стінові панелі, плити перекриттів та покриттів, колони та ригелі промислових будівель. На кругових конвеєрах виготовляють вироби добору та санітарно - технічні кабіни. При стендовому способі вироби і конструкції виготовляють у нерухомих формах або на спеціально обладнаних для цього робочих місцях - стендах. Під час формування і до набуття бетоном потрібної міцності вироби залишаються нерухомими тоді, як технологічне обладнання та робітничі ланки, які його обслуговують, переміщуються від однієї форми на стенді до другої. Стендова технологія виробництва використовується при виготовленні конструкцій, габаритні розміри і маса яких перевищують розміри і вантажність віброплощадок - ферм, двосхилих балок великих прогонів, колон завдовшки більш як 12 м. Особливо ефективний цей спосіб для виготовлення попередньонапружених конструкцій. Стенди можуть бути незаглибленими, лотковими та заглибленими. Незаглиблений стенд зручно використовувати для формування великорозмірних елементів у стендових термоформах. Лотковий стенд заглиблюється відносно рівня підлоги, його перекривають кришками і здійснюють у ньому теплову обробку.

Недоліками стендового способу виробництва є низьке використання виробничої площі і те, що джерела матеріальних та енергетичних ресурсів треба підводити до кожного стенду окремо. Особливість касетного способу виробництва полягає в тому, що вироби формують у вертикальному положенні в металевих формах - касетах, де вони перебувають до набуття бетоном заданої міцності. Розрізняють два способи організації касетного виробництва касетно - стендовий і касетно - конвеєрний. Касета - це ряд формувальних та парових відтисків. Під час виробництва, послідовно пересуваючи відсіки, здійснюють розпалублення і підготовку кожного формувального відсіку касетної установки. Після цього всі формувальні відсіки заповнюють сумішшю і ущільнюють навісними або глибинними вібраторами. Теплова обробка виробів проходить безпосередньо в касеті. При касетно - стендовому способі виробництва ланка робітників переходить від однієї касетної форми до іншої, виконуючи всі технологічні операції. При касетно - конвеєрному способі вироби формують у вертикальному положенні, а потім їх переміщують із заданим ритмом по технологічних постах. Касетним способом виготовляють внутрішні стінові панелі, плити перекриттів, сходові марші. Виготовлені в касетних формах вироби мають точні розміри і порівняно високу якість поверхонь. Теплова обробка виробів у касетах здійснюється за інтенсивним режимом, оскільки основна маса бетону перебуває у замкненому просторі і вироби мають невелику частину відкритої поверхні. За показниками питомих капіталовкладень, собівартості касетні лінії близькі до агрегатних, але забезпечують більш високу продуктивність праці, менші витрати пари та електроенергії. Недоліками касетної технології є необхідність застосування рухливих бетонних сумішей, що веде до надмірних витрат цементу, неоднорідності виробів, а також несприятливі умови праці. Формування виробів є однією з найважливіших переробок, яка передбачає складання форм, установлення арматури, укладання у форму арматурного каркасу та бетонної суміші. Перед формуванням форму очищають, забирають і змазують спеціальними мастилами. Мастило має повністю виключити зчеплення бетону з формою, добре утримуватись на поверхні форми під час всіх технологічних операцій. Бетон укладають у форму за допомогою бункерів, бетонороздавачів чи бетоноукладачів. Основний спосіб ущільнення бетонної суміші в процесі виготовлення збірного залізобетону - вібрування. Віброущільнення бетонної суміші виконують переносними та стаціонарними вібромеханізмами. Переносні вібромеханізми використовують під час формування великорозмірних масивних виробів на стендах. На заводах, які працюють за потоково - агрегатною та конвеєрною схемами, застосовують віброплощадки, які складаються. З плоского столу, амортизаторів станини. У нижній частині до столу жорстко прикріплено вібровал з розміщеними на ньому ексцентриками. Коли вал обертається від електродвигуна, ексцентрики збуджують вимушені коливання столу віброплощадки, які передаються далі формі з бетонною сумішшю, внаслідок чого остання ущільнюється. Заводи збірного залізобетону обладнані уніфікованими віброплощадками вантажністю 2. Та амплітудою коливань 0. При формуванні труб та опор ліній електромереж застосовують центрифугування, яке полягає в тому, що бетонна суміш, яка завантажена у форму, піддається швидкому обертанню. Литтьове формування ефективне для виготовлення виробів у вертикальних стендових касетах. При цьому поверхні панелей не потребують опорядження. Для формування штучних виробів невеликого розміру застосовують пресування. Воно дає змогу одержати бетон особливо високих щільності і міцності при мінімальній витраті в’яжучих. У технології збірного залізобетону можуть використовувати додаткове навантаження до бетонної суміші при її вібруванні. Виконують вібропересування плоскими та профільними штампами. Так формують сходові марші, деякі види ребристих панелей. Різновидом пересування є прокатування. Щоб надати особливо високої щільності поверхневому шару конструкцій застосовують вакуумування, яке поєднують, як правило, з вібруванням при формуванні залізобетонних виробів. При виробництві залізобетонних виробів на залізобетоних заводах твердіння виробів при звичайній температурі (15. 20 с) неефективно тому, що зменшує оборотність форм, затримує випуск готової продукції. Щоб прискорити твердіння виробів головним чином застосовують спосіб його теплового прискорення. Цей спосіб можна реалізувати паропрогріванням насиченою водяною парою в ямних чи тунельних камерах, під ковпаками або при контакті відкритої поверхні виробу з теплоносієм; у термоформах чи касетних установках при прогріванні бетону від стінок форм за рахунок теплопровідності. Камери ямного типу використовують у агрегатній та напівконвеєрних технологіях виготовлення збірних залізобетонних конструкцій. Вони можуть бути розташовані на підлозі, напів або заглиблені в залежності від рівня ґрунтової води. Ямну камеру будують з керамзитобетону, її кришку вкладають на гідрозасув. Подавання пари у камеру, його розподіл у ній і відведення здійснюється по трубопроводам. Внутрішні розміри камери залежать від розмірів форм з виробами. Камери розташовують блоками по 6. 8 штук для скорочення витрат теплоти у оточуюче середовище.

Висота камер залежить від системи паророзподілу у ній й дорівнює від 3 до 4м. Відстань між формами складає від 50 до 75 мм, між днищами нижньої форми і камери - 150. 200мм, між верхнім виробом та кришкою камери - 50. У конвеєрній технології виробництва збірного залізобетону у поєднанні з вертикально або горизонтально замкненим конвеєром використовують щільові, або тунельні камери теплової обробки безперервної дії. Вони можуть бути одноь або багатоярусними довжиною від 60 до 127 м, висотою від 0. Як теплоносії використовують “гострий” пар, який стискається з поверхнею бетону, та “глухий” пар, який стискається з поверхнею бетону, та “глухий”, коли нагрів здійснюється за допомогою регістрів. У щільових камерах з метою поліпшення умов теплообміну монтують у зонах нагріву і охолодження рециркуляційні вентиляційні системи. З метою інтенсифікації твердіння бетону також застосовують інші види теплового впливу, так наприклад електротермообробку бетону.

Одним з різновидів електротермообробки є електродний прогрів, який проводять безпосередньо в конструкції за рахунок пропускання електричного струму через бетон, або бетонну суміш. Одним з головних параметрів при розрахунку електропрогрівну є питомий електричний опір, значення якого залежить від складу та кількості рідкої фази (вода з розчиненими в ній мінералами цементного клінкеру). Так, наприклад, при збільшенні вмісту води у бетоні від 140 до 230 л. Бетону, питомий електричний опір знижується в рази. Коливання питомого електричного опору у бетонах на портландцементі складає від 3 до 19 ом на м. При електропрогріві використовують пластинові, та струнні електроди. Найбільш ефективними є пластинкові електроди. Контактну електротермообробку застосовують для безпосередньої теплопередачі від гріючих поверхонь до бетону.

Розподіл теплоти у бетоні здійснюється за рахунок теплопровідності. Конструкцію теплоформи вибирають таким чином, щоб поверхня нагрівача максимально перекривала поверхню виробу.

Відстань між нагрівачами повинна бути не більш 15 см. Контактний електропрогрів виконується за допомогою сітчастих нагрівачів, які являють собою смугу сіток, послідовно з’єднаних з шинами. Вибір оптимальних режимів прискорення твердін6ня бетонів залежить від виду цементу, складу бетонів, розмірів конструкції. З застосуванням золи виготовляють вапнякові, цементні, а також змішані будівельні розчини. Золу в них використовують у якості активної мінеральної добавки, пластифікатора і мікронаповнювача. Найбільш ефективні золи з високою питомою поверхнею. З використанням золи виготовляють розчини з міцністю при стиску 2, 5. 15 мпа, які використовують при будівництві стін з цегли і крупнорозмірних елементів. Оптимальний вміст золи складає 100. При цьому витрати цементу зменшуються на 30. У цементно - вапнякових розчинах при введенні золи витрати цементу зменшуються на 30. 70 кг - без погіршення легкоукладальності сумішей і зниження міцності. Розчини з добавкою золи небажано використовувати в зимових умовах. Кількість золи у важкому бетоні повинно бути таким, щоб сумарний вміст сполук сірки у змішаному цементно - зольному в’яжучому в перерахунку на оксид сірки не перебільшував 3, 5 % по масі для неармованих бетонів і 3% - для армованих. При високій дисперсності золи і незначному вмісту в ній незгорівшого вугілля легкоукладальність бетонних сумішей при введенні золи покращується. У ранні строки твердіння (28. 60 діб), особливо при введенні золи з малою питомою поверхнею, міцність важких бетонів може зменшуватись. В більш пізні строки спостерігається зближення міцності бетонів з золою з міцністю бетонів без золи. інтенсивність збільшення міцності золовміщуючих бетонів залежить від дисперсності золи і температури твердіння. Помел золи до питомої поверхні 400. 30% без зниження міцності важких бетонів. Найбільш ефективним є помел золи у водному середовищі. Як і інші гідравлічні добавки зола знижує морозо - і повітря стійкість бетонів. Золошлакова суміш з вмістом золи від 20 до 50% у дрібнозернистих бетонах може повністю замінити природні дрібні заповнювачі. Але витрати цементу при заміні високоякісного піску золошковою сумішшю в бетонах, які твердіють в природніх умовах, підвищуються на 10. При автоклавній обробці бетонів на золошлаковій суміші необхідна міцність досягається при витратах цементу на 10. 20% менше, ніж на природних заповнювачах. З застосуванням вапна виготовляють вироби і конструкції з автоклавних щільних силікатних бетонів вапношлакового в’яжучого безавтоклавні вироби і конструкції. із щільного силікатного бетону виготовляють вироби широкої номенклатури для житлового, промислового та сільського будівництва. Стінові блоки, панелі внутрішніх стін та перекриттів, об. ємні елементи (блок - кімнати, блок - квартири), сходові марші, колони, балки, прогони. Вироби із щільного силікатного бетону не рекомендується застосовувати для влаштування фундаментів та інших конструкцій, що працюють в умовах високої вологості. При виготовленні виробів і конструкцій застосовують переважно дрібнозернисті силікатні бетони з використанням як заповнювача кварцового піску.

Середня щільність бетону - 1800. Міцність бетону можна підвищити за рахунок збільшення дисперсності тонкомеленого піску у в’яжучому, оптимізації режимів ущільнення та автоклавування. На відміну від аналогічного цементного бетону дрібнозернистий силікатний бетон має менший на 30. Модуль пружності, у 1, 5 - 2 рази меншу повзучість, меншу водостійкість і морозостійкість. Арматуру в конструкціях із щільного силікатного бетону слід захищати антикорозійними покриттями. Технологія виготовлення виробів і конструкцій із щільного силікатного бетону передбачає основні операції. Приймання і зберігання сировини, підготовку сировини і приготування бетонної суміші, формування виробів, тепловологісну обробку в автоклавах, зберігання готових виробів на складі. Силікатно - бетонну суміш готують за гідратною чи кипілковою схемою. Гідратна схема включає в себе спільний помел піску з гашеним вапном вологістю 2. 3 а кипілкова - з вапном - кипілкою. Застосування кипілкової схеми дозволяє підвищити міцність бетонів у 1, 5 - 2 рази. Яжучого, замість піску можна використовувати шлак, золу.

При виготовленні виробів з силікатних бетонів на негашеному вапні останню подрібнюють на щоковій дробарці і мелють у шаровому млині. З витратного бункеру помелені вапно і пісок поступають у змішувальний герметичний барабан, де під тиском 0, 5 мпа вапно гаситься у мішалці примусової дії, зволожують і вона поступає у формувальне відділення, де за допомогою бетоноукладача її вкладають у форми. Формують вироби звичайно вібруванням із жорстких бетонних сумішей. Відформовані вироби тверднуть в автоклавах під тиском 0, 8. 1, 6 мпа за режимом, який визначається розмірами та конфігурацією виробів. На деяких підприємствах застосовують таку технологію, при якій помелені вапно і пісок спочатку змішують у бетономішалці, а потім суміш направляють у силоси, де гаситься вапно. В подальшому в’яжуче і заповнювач дозуються і поступають у бетонозмішувач. При виготовленні армованих конструкцій можна застосовувати спосіб вібролиття у подвійній металевій опалубці. Дрібнозерниста бетонна суміш у цьому випадку подається крізь лійку зверху при безперервному при постійному перемішуванні. Потім суміш додатково перемішують у бетономішалці вібруванням. В комплекти технологічного обладнання при цьому способі входять. Подвійна металева форма, бункер - укладач і віброплощадка. Цей спосіб дозволяє виготовляти конструкції різної конфігурації з високою точністю геометричних розмірів. Дрібнозернисту суміш можна подавати вверх під тиском. Конструкції у цьому випадку виготовляють у такій послідовності. На очищену і змазану нижню форму укладають попередньо виготовлений арматурний каркас. Потім за допомогою крана встановлюють верхню напівформу з вакуум - порожниною. Після заповнення форми бетонною сумішшю з суміші за допомогою вакуум - насоса відбирають близько 20% води. По закінченню вакуумування верхню напівформу знімають, а нижню з відформованим виробом подають в автоклав. Такий спосіб виготовлення тонкостінних армованих силікатних конструкцій дає змогу повністю механізувати технологічний процес, значно підвищити їх якість і довговічність. Підприємства по виготовленню виробів і конструкцій із щільних силікатних бетонів мають потужність від 20 до 100 тис. Нормальні умови твердіння залізобетонних виробів § 11. Твердіння залізобетонних виробів. • твердіння відформованих виробів - завершальна операція технології виготовлення залізобетону, в процесі якої вироби набувають необхідну міцність. Відпускна міцність може бути дорівнює класу бетону або менше його. Допускається зниження відпускної міцності виробів визначається виключно економічними міркуваннями, так як в цьому випадку скорочується тривалість виробничого циклу і, відповідно, прискорюється оборотність оборотних коштів. При цьому мається на увазі, що відсутню до проектної міцність виробу наберуть в процесі їх транспортування і монтажу і до момент навантаження екс - р плуатационной навантаженням міцність їх буде не нижче проектної. В залежності від температури середовища розрізняють наступні три принципово відрізняються режиму твердіння виробів. 20°с; тепловлажностная обробка при температурі до 100°с і нормальному тиску; автоклавна обробка - пропарювання при підвищеному тиск (0, 8. 1, 5 мпа) і температурі 174. Незалежно від режиму твердіння відносна вологість середовища повинна бути близькою до 100%. інакше буде відбуватися висушування виробів, що призведе до уповільнення чи припиненню зростання їх міцності, так як твердіння бетону є в першу чергу гідратація цементу, тобто взаємодія цементу з водою. Нормальні умови тверднення досягаються в природних умовах без витрат тепла. Це найважливіше техніко - економічне перевага зазначеного способу твердіння, що відрізняється простотою в організації і мінімальними капітальними витратами. В той же час економічно виправданий він може бути лише у виняткових випадках. У природних умовах вироби досягають відпускної 70% - ної міцності протягом 7. 10 діб, тоді як при штучному твердінні - пропарюванні або автоклавної обробці - ця міцність досягається за 10. Відповідно при цьому знижується потреба у виробничих площах, обсязі парку форм, скорочується тривалість оборотності коштів. Це і є причиною застосування на більшості заводів штучного твердіння. У той же час прагнення відмовитися від останнього є актуальною проблемою сучасної технології бетону.

Вже є бетони, які протягом однієї доби при нормальних умовах тверднення набувають до 40. 50% проектної міцності. Це досягається застосуванням високоміцних быстротвер - деющих цементів, жорстких бетонних сумішей, інтенсивного ущільнення вібрацією з додатковим вантажем, застосуванням добавок - суперпластифікаторів, прискорювачів твердіння, виброактивизации бетонної суміші перед формуванням, застосуванням гарячих бетонних сумішей. Подальший розвиток робіт в цьому напрямку дозволить, мабуть, у найближчі роки відмовитися в ряді випадків від штучного твердіння. Тепловлажностная обробка при нормальному тиску може здійснюватися кількома способами. Пропарюванням в камерах; електропідігрівом; контактним обігрівом; обігрівом променистої енергією; тепловою обробкою виробів у газоповітряної середовищі; гарячим формуванням. Серед наведеного різноманітності техніко - економічне перевага поки що залишається за пропарюванням в камерах періодичної та безперервної дії, а також у середовищі продуктів згоряння природного газу.

У камери безперервного дії завантажують свежесформо - ванні вироби на вагонетках, а з протилежного кінця тунелю камери безперервно виходять вагонетки з отвердевшими виробами. У процесі твердіння вироби проходять зони підігріву, ізотермічного прогріву (з постійною максимальною температурою пропарювання) і охолодження. В принципі камери безперервного дії, як і взагалі всяке безперервно діюча обладнання, що забезпечують найбільш високий знімання продукції з одиниці об єму камери. Однак необхідність застосування вагонеток і механізмів для переміщення виробів, а також ряд конструктивних складнощів тунельних камер в теплотехнічному відношенні не дозволяє широко застосовувати цей вид пропарювальних камер. Використовують їх тільки при конвеєрному способі виробництва. Серед камер періодичної дії основне застосування знаходять камери ямного типу (11. 13), що мають глибину 2 м і на 0, 5. 0, 7 м виступаючі над рівнем підлоги цеху.

У цьому випадку завантажувальна ємність камери і непродуктивний простої камери під завантаженням будуть мінімальними. Однак при цьому зростає потреба у кількості камер. Техніко - економічний аналіз показав, що найбільш доцільним виявляється розмір камери в плані, відповідний розміру двох виробів. Стінки камери викладаються з цегли або робляться бетонними. Зверху камера закривається масивною кришкою з теплоізоляційним шаром, запобігає втрати тепла. Для попередження вибивання пари в стінках камери зверху її передбачається канавка, засыпаемая піском або заливається водою. У цю канавку входять відповідні виступи на кришці. Таким чином створюється затвор, що перешкоджає вибивання пари з камери. Вироби завантажуються в камеру краном в кілька рядів по висоті. Якщо вироби у формах, то кожний верхній ряд виробів встановлюють на стінки нижчою форми (через дерев яні прокладки). При формуванні ж виробів з часткової негайної распалубкой піддон з виробом встановлюють на спеціальні відкидаються виступи, передбачені ст. Режим пропарювання в камерах характеризується продовж тю підйому температури, витримкою при максимально температурі, тривалістю охолодження, а також найбільшою температурою в період ізотермічного прогріву.

Застосовують найрізноманітніші режими твердіння в залежно від властивостей цементу та його виду, властивостей бетонної суміші (жорстка або рухлива), виду бетону (важкий або легкий), розмірів виробів (тонкі або масивні). В якості усередненого можна привести наступний режим. Підйом температури зі швидкістю 25. 8 год і максимальна температура 80. Таким чином, загальна тривалість пропарювання для виробів на звичайнісінькому портандцементе в середньому становить 12. 15 год тверднення виробів - найбільш тривала операція, в десятки разів перевищує всі інші. Це вимагає вишукування шляхів зниження тривалості пропарювання, для чого необхідно знати визначальні фактори. В першу чергу на режим твердіння впливає вид цементу.

Застосування швидкотверднучих цементів (аліт - вих і алитоалюминатных портландцементів) дозволяє до 2 разів скоротити тривалість ізотермічної витримки. Крім того, оптимальна температура прогріву виробів на цих цементах 70. 80°с істотно скорочує час, потрібне на нагрівання й охолодження виробів. У сукупності загальна тривалість тепловлажностнои обробки виробів на алитовых і алитоалюминатных, швидкотверднучих портландцементах знижується до 6. 8 год - за цей період отримують вироби з міцність бетону, що дорівнює 70. Медленнотвердеющие цементи (пуццолановые і шлакопорт - ландцементы) вимагають більш тривалої ізотермічної витримки (до 10. 14 год) та більше високої температури ізотермічного прогріву (до 95. Таким чином, загальна тривалість пропарювання бетонних виробів, приготовлених на пуцоланових або шлакопортландцементах, становить 16. Застосування жорстких бетонних сумішей, що мають низький початкова водовміст, дозволяє на 15. 20% зменшити тривалість пропарювання. Якщо врахувати, що додаткові витрати енергії і праці на формування жорстких сумішей не перевищують 10. 15% і компенсуються зниженням витрати цементу при цьому, то економічна доцільність застосування жорстких сумішей стає очевидною і в даному випадку.

Вироби з легких бетонів, як, наприклад, повільно прогревающиеся в силу їх підвищених теплоізоляційних якостей, вимагають і більш тривалого режиму тепловлажностнои обробки. Спосіб формування попередньо підігрітою до 75. Цей спосіб передбачає відмову від пропарювання. Свежесформованные гарячі вироби укривають (спосіб термоса) і залишають на 4. 6 год, протягом яких бетон набирає необхідну міцність. Підігрів бетонної суміші виробляють електричним струмом протягом. Електропрогрів виробів за своїми технічними властивостями і санітарно - гігієнічним умовам виробництва має незрівнянну перевагу перед усіма іншими способами. Гальмують його розвиток недолік і все ще висока вартість електроенергії. Витрата електроенергії при електротермічної обробки бетону в середньому становить 80. 100 квт - год на 1 м3 вироби електропрогрів виробів досягається шляхом проходження nep^l сучасного струму через бетон. Останній, володіючи великим електричним опором, ніж підводять до нього струм електроди розігрівається в результаті перетворення електричної енер. Электропрогреву у відкритих формах піддають вироби масивні, так як тонкостінні вироби при цьому способі можуть пересихати, тому їх доцільно прогрівати електричним струмом в касетах. Напруга струму на початку електропрогрівання приймають рівним 65. 90 в, а в наприкінці - до 150. У міру затвердіння електропровідність бетону знижується і для проходження через нього електричного струму потрібна велика напруга. Контактний обігрів виробів досягається шляхом безпосереднього їх контакту з нагрівальними приладами, наприклад обогреваемыми стінками форми, підставою стенду.

При цьому щільно виріб укривають, щоб попередити втрати випаровується вологи в навколишнє середовище.

Необхідна вологість навколо виробу досягається за рахунок надлишкової води, тобто понад потребной на тверднення цементу, яка вводиться для отримання удобоукладываемой суміші. В якості теплоносія застосовують гострий пар, гарячу воду, нагріту олію. Найбільш ефективно використання контактного обігріву тонкостінних виробів при достатній їх герметизації. Це спостерігається, наприклад, в касетах, у яких виріб укладено у вузьких, але глибоких відсіках. В цьому випадку можливий дуже швидкий підйом температури до максимальної (15. 30 хв) без порушення структури бетону.

Крім того, утворюється насичена парова середовище з дещо більшим, ніж атмосферний, тиск пари, що сприятливо позначається на процеси твердіння бетону.

Температурна обробка в термобассейнах застосовується в тому випадку, коли потрібно отримати виріб високої щільності водонепроникності (труби, покрівельні матеріали). Твердіння в гарячій воді - найбільш сприятливий в цьому відношенні лежимо. Попередньо отверділі вироби поміщають в басейн з гарячою водою і витримують в ньому до придбання необхідної міцності. Цей спосіб має хороші техніко - економічні показники - низький витрата тепла забезпечує найбільш сприятливі умови твердеющему бетону, але необхідність подальшої сушки виробів є причиною практичного відмови від обробки виробів в термобассейнах. Швидкість більшості хімічних реакцій, в тому числі і взаємодія цементу з водою, що забезпечує твердіння бетону, зростає з підвищенням температури, і тим вона більше, ніж вище температура. Крім того, для твердіння бетону необхідне вологе середовище.

Поєднання цих двох факторів успішно досягається при обробці виробів пором високого тиску.

З підвищенням тиску відповідно зростає температура насиченої пари; при 100% - ної відносної вологості середовища температуру вище 100°с одержати не можна. Понад цієї температури відносна вологість середовища буде менше 100%, і поміщені в неї почнуть бетонні вироби висихати. Найбільш поширений режим автоклавної обробки. 1, 5 мпа, температура насиченої пари 170. При такому режимі отримують вироби з проектною міцністю бетону протягом 8. 10 год, що дає великий техніко - економічний ефект. Важливим достоїнством автоклавної обробки бетону є наступне.

При високотемпературних умовах пісок, будучи інертним при нормальній температурі і пропарюванні, стає активним, енергійно взаємодіє з вапном і забезпечує отримання бетону міцністю 20 мпа і більше.

Це дозволяє широко використовувати дешеві безцементні вапняно - піщані бетони для виготовлення способом автоклавної обробки міцних, водостійких і довговічних виробів. При використанні портландцементів зазвичай застосовують повільно тверднуть цементи. їх перевага в даному випадку не тільки в кілька зниженій вартості, але і у великому приріст міцності, одержуваному при автоклавної обробці порівняно з іншими видами портландцементів. Крім того, в автоклавних портландцементних бетонах частина цементу (до 30. 40%) може бути успішно замінена меленим піском. При цьому міцність бетону не тільки не знижується, але навіть спостерігається поліпшення фізико - механічних властивостей бетону, що має велику техніко - економічну значимість. Устаткування, застосовуване для цієї мети, не відрізняється від розглянутого в розділі 8. Основним агрегатом при автоклавному °бработке є автоклав. У технології збірного залізобетону автоклави мають обмежене застосування. існують портландцементу забезпечують отримання виробів проектної міцності за той же час, що і в пропарювальних камерах, іме датків незрівнянно простий пристрій і не потребують котельнп високого тиску.

Вода проникає в глиб частинок цементу поступово, в результаті все нові його порції вступають в хімічну реакцію. Тому і бетон твердне поступово. Навіть через кілька місяців твердіння внутрішня частина зерен цементу ще не встигає вступити в реакцію з водою. При сприятливих умовах твердіння міцність бетону безперервно підвищується. Для нормального твердіння бетону необхідна позитивна температура 20 ± 2 ° с з відносною вологістю навколишнього повітря не менше 90%, що створюється в спеціальній камері або при засипці бетону постійно зволоженим піском або тирсою. При нормальних умовах твердіння наростання міцності бетону відбувається досить швидко і бетон (на портландцементі) через 7 - 14 днів після приготування набирає 60 - 70% своєї 28 - денної міцності. Потім зростання міцності сповільнюється. Якщо бетон твердне весь час у воді, то його міцність буде вище, ніж при твердінні на повітрі. При твердінні бетону в сухому середовищі вода з нього через кілька місяців випарується і тоді твердіння практично припиниться. Пояснюється це тим, що внутрішня частина багатьох зерен цементу не встигає вступити в реакцію з водою. Тому для досягнення бетоном необхідної міцності не можна допускати його передчасного висихання. У теплу суху і вітряну погоду кути, ребра і відкриті поверхні бетону висихають швидше, ніж внутрішні його частини. Необхідно захистити ці елементи від висихання і дати їм можливість досягти заданої міцності. При твердінні бетону завжди змінюється його обсяг. Твердея, бетон дає усадку, яка в поверхневих зонах відбувається швидше, ніж всередині, тому при недостатній вологості бетону в період твердіння на його поверхні з являються дрібні усадочні тріщини. Крім того, утворення тріщин можливо в результаті нерівномірного розігріву бетонного блоку внаслідок виділення тепла при схоплюванні і твердінні цементу.

Тріщини знижують якість, міцність і довговічність бетону.

Зростання міцності бетону в значній мірі залежить від температури, при якій відбувається твердіння. Тривалість твердіння має велике практичне значення при бетонних роботах. Прискорювати твердіння необхідно, коли потрібно швидко навантажити конструкції експлуатаційним навантаженням або распалубіть в ранні терміни, а головним чином при роботах взимку і виготовленні бетонних і залізобетонних виробів. Для прискорення твердіння бетону застосовують д @ надбавки - прискорите - ли, що вводяться при приготуванні бетонної суміші. Оптимальний вміст добавок - прискорювачів встановлюється експериментальним шляхом будівельною лабораторією. При цьому кількість добавок - прискорювачів твердіння бетону у відсотках від маси цементу не повинно перевищувати таких величин. Сульфат натрію - 2%, нітрат натрію, нітрат кальцію, нітрит - нітрат кальцію, нітрит - нітрат - сульфат натрію і нітрит - нітрат - хлорид кальцію - 4%, хлорид кальцію в бетоні армованих конструкцій - 2%, в бетоні неармованих конструкцій - 3. Добавки - прискорювачі твердіння не слід вводити при застосуванні глиноземистого цементу, а також в конструкціях, армованих термічно зміцненої сталлю, крім сульфату натрію в залізобетонних конструкціях, призначених для експлуатації в зонах дії блукаючих струмів. Крім того, добавки хлориду кальцію, нітрит - нітрат хлориду кальцію не можуть застосовуватись в попередньо - напружених конструкціях, а добавки хлориду кальцію - і в конструкціях з ненапрягаемой робочою арматурою діаметром 5 мм і менше, а також в залізобетонних конструкціях, призначених для експлуатації в агресивному середовищі (агресивність середовища встановлюється по снип п - 28 - 73). У виробництві збірного залізобетону широко застосовують для прискорення твердіння теплову обробку бетону паром або електричним струмом. Введення в бетонну суміш добавок - прискорювачів твердіння скорочує тривалість теплової обробки. іноді при аварійних відновлювальних роботах використовують дорогий глиноземний цемент, який через добу твердіння дає 80 - 90 28 - денний міцності. Прискорюють процес твердіння особливо швидкотверднучі портландцементу.

(обтц) і швидкотверднучі портландцементу (бтц), а також жорсткі бетонні суміші на звичайних цементах. Щоб свіжоукладений бетон отримав необхідну міцність в призначений термін, за ним необхідний правильний догляд. Підтримка його у вологому стані, запобігання струсів, пошкоджень, ударів, а також від різких змін температури. Відсутність догляду може призвести до отримання низькоякісного, дефектного і непридатного бетону, а іноді до руйнування конструкції незважаючи на хорошу якість застосовуваних матеріалів, правильно підібраний склад суміші і ретельне бетонування. Особливо важливий догляд за бетоном протягом перших днів після укладання. Недоліки догляду в перші дні можуть настільки погіршити якість бетону, що практично їх не можна буде виправити навіть ретельним доглядом в наступні дні. Сприятливі температури та вологості умови для тверднення бетону забезпечують шляхом запобігання його від шкідливого впливу вітру і прямих сонячних променів, систематичної поливанням. Для цього відкриті поверхні свежеуложенного бетону вкривають вологоємним покриттям (брезентом або мішковиною), а при відсутності цих матеріалів поверхню бетону закривають через 3 - 4 години після укладання бетону шаром піску або тирси і поливають водою. Залежно від кліматичних умов частота поливання вологоємного покриття повинна бути такою, щоб поверхня бетону в період догляду весь час була у вологому стані. У суху погоду відкриті поверхні підтримують у вологому стані до досягнення бетоном 50 - 70% проектної міцності. У спекотну погоду поливають також дерев яну опалубку.

При знятті опалубки до закінчення терміну поливання (наприклад, опалубки колон, стін, бічних щитів балок) поливають і розпалублених вертикальні поверхні бетонних конструкцій. Найбільш ефективно вертикальні і круто похилі поверхні поливати безперервним потоком води через систему трубок з дрібними отворами. В жаркому сухому кліматі цей спосіб поливу застосовують обов язково. Свіжоукладений бетон, що знаходиться в зіткненні з текучими ґрунтовими водами (особливо агресивними), повинен бути захищений від їх впливу шляхом тимчасового відводу води, пристрої ізоляції та іншими засобами протягом 3 діб, якщо він приготований на глиноземному цементі, і 14 діб при приготуванні на інших цементах. Огороджувальні конструкції з легких бетонів на пористих заповнювачах, до вологості яких пред являються особливі вимоги, водою не поливають, а покривають фарбувальним складом і плівками, що оберігають бетон від зволоження. Рух людей по забетонованих конструкцій, а також установка на них лісів і опалубки допускається тільки тоді, коли бетон досягає міцності не менше 15 мпа. Рух автотранспорту і бетоноукладочних машин по забетонованої конструкції допускається тільки після досягнення бетоном міцності, передбаченої проектом виробництва робіт. Склад заходів по догляду за бетоном, порядок і терміни їх проведення встановлюються будівельною лабораторією і затверджуються технічним керівництвом будівництва. Способи регулювання температурно - вологісного режиму в бетоні масивних конструкцій гідротехнічних споруд з початку укладання бетонної суміші до моменту замоноличивания міжблочних швів і режими охолодження бетону встановлюються в проекті споруд або в проекті виконання робіт і регламентовані снип ш - 45 - 76. Нормальні умови твердіння залізобетонних виробів заводська технологія збірного бетону і залізобетону.

Вибір марки бетону, склад бетонної суміші. Вимоги до вихідних матеріалів (в’яжучі речовини, хімічні добавки, вода). Розрахунок складу цементобетону.

Проектування бетонозмішувального виробництва, складів заповнювачів та цементу.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Залізобетон - будівельний матеріал, у якому вигідно поєднується сумісна робота бетону і стальної арматури, які значно відрізняються своїми механічними властивостями. Слабке місце в конструкції із збірного залізобетону - це стик. Марка цементу м ц 400 (40 мпа), міцність на розтяг при згині r зг. =4, 5 мпа; міцніть на стиск r ст. 2, 2; середня щільність с ср. 4 крупний заповнювач - щебінь гранітний з максимальною крупністю зерен до 40 мм (фр. 5 - 20 та 20 - 40 мм);вміст глинистих і пилуватих часток не більше 1% за об ємом; середня щільність с ср. При виборі цементу враховують вимоги, що висовуються до бетону (міцність, морозостійкість, хімічну стійкість), характер конструкції і технологію її виготовлення, а також рекомендації нормативних документів. В якості мінеральної добавки можна використовувати гранульований доменний шлак в кількості не більше 15% по масі. Використання інших мінеральних добавок не допускається. Крупний заповнювач в бетоні забезпечує формуванні макроструктури, яка визначається фізико - механічними властивостями гірської породи, з котрої отриманий щебінь, крупністю і формою зерен щебеню, зерновим складом і кількісним вмістом щебеню в бетоні. До крупних заповнювачів висовуються вимоги щодо зернового складу, міцності, щільності, вмісту зерен слабких порід, лещадної і голчастої форми, водопоглинання, пористості, пустотності, морозостійкості, вмісту пилуватих, глинистих і мулистих часток, петрографічного складу.

Зерновий склад крупного заповнювача характеризується процентним вмістом різких фракцій, які в залежності від найбільшої крупності зерен можуть бути наступні (мм). Вміст різних фракцій щебеню при підборі складу бетону повинен забезпечувати отримання щільної суміші. Для приготування бетонних сумішей крупний заповнювач повинен поставлятися і дозуватися у вигляді двох чи більше фракцій. Для приготування щільних сумішей із хорошими технологічними властивостями застосовують різнозернистий щебінь, пустотність якого не більше 45%, вміст зерен пластинчатої і голчатої форми лежить в межах 15 - 30%. Відповідно до нормативних документів міцність щебеню повинна бути приблизно в 2 рази більшою міцності бетону марки 500 і вище.

Для бетонів марки 500 і нижче міцність щебеню повинна бути вища за марку в 1, 5 рази. Оскільки двошарове покриття працює на згин і розтяг, слід визначати також міцність щебеню на розтяг, котра повинна бути в 1, 5…. 2 рази вищою, ніж у бетону (менше значення для щебеню із вапняків і піщаників, більше - для щебеню із вивержених порід). Для виготовлення цементобетону використовують кварцеві і польовошпатні піски з мк. Можуть застосовуватися також збагачені та фракціоновані піски, які відповідають вимогам гост8736 - 77. Вибір піску для бетону здійснюється за зерновим складом, модулем крупності, вмістом пилуватих і глинистих часток, петрографічним складом, в тому числі за вмістом шкідливих домішок, включаючи органічні домішки і потенційно реакційно здатні породи і мінерали. При застосуванні дроблених пісків їх якість характеризується границею міцності на стиск вихідної гірської породи чи гравію в насиченому водою стані. Вміст пилуватих, глинистих і мулистих часток в дрібному заповнювачі в залежності від марки бетону і вимог до морозостійкості і водонепроникності повинен бути до 1%. На заводах цементобетону для керування процесами формування структури і покращення властивостей бетону і залізобетону використовуються хімічні добавки. Для підвищення легкоукладальності і міцність бетону використовують добавки 1 - го класу (пластифікатори і суперпластифікатори). Добавки 1 - го класу використовують для заощадження цементу.

Найбільша широке застосування знайшли комплексні хімічні добавки, які складаються з декількох компонентів (пластифікуючи, повітровтягуючих, прискорюючи твердіння), які взаємно компенсують недоліки кожного з них. Як правило, для приготування бетонних сумішей використовують питну воду.

Вода також використовується для догляду за бетоном. У залежності від призначення води до її складу висовуються різні вимоги щодо вмісту розчинних солей, іонів, сульфатів і хлоридів, підвішених часток. Крім того, у всіх випадках незалежно від призначення вода для бетону повинна відповідати наступним вимогам. Якщо вода, призначена для приготування бетонної суміші, промивання заповнювачів та догляду за бетоном, придатна для пиття, то вона може застосовуватися без попереднього аналізу.

Робота виконана на кафедрі архітектури та будівельних конструкцій в донбаському гірничо - металургійному інституті міністерства освіти і науки україни, м. Провідна установа – донбаська державна академія будівництва та архітектури, кафедра технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг, міністерство освіти і науки україни, м. Захист дисертації відбудеться 18 червня 2003 р. На засіданні спеціалізованої вченої ради д 26. 05 “підвалини та фундаменти. Будівельні матеріали та вироби” київського національного університету будівництва і архітектури за адресою. Київ – 37, повітрофлотський проспект, 31. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці київського національного університету будівництва і архітектури за адресою. Сучасний рівень нового будівництва і реконструкції існуючих будівель вимагає впровадження високопродуктивних, ресурсозберігаючих і екологічно чистих технологій, що забезпечують автоматизацію виробництва, систем контролю і керування якістю виробів, поліпшення санітарно - гігієнічних умов виробництва, раціональне використання водних і мінеральних ресурсів, застосування вторинних продуктів і відходів промисловості. Пріоритетним напрямком енергозбереження та підвищення ефективності виробництва в галузі прискорення твердіння бетону є застосування електротермообробки залізобетонних виробів для збірного та монолітного варіантів будівництва, про що засвідчують характеристики зіставлення енергетичного балансу альтернативних технологій. Одним з найбільш ефективних методів електротермооброблення залізобетонних виробів є індукційний прогрів, застосовуваний як в умовах монолітного, так і заводського домобудівництва. Найважливішими перевагами цього методу є об ємне нагрівання виробів, формування рівномірного температурного поля, можливість застосування різних схем армування, електробезпечність, гнучкість і висока точність керування. Однак переваги методу можуть бути повною мірою використані лише в тому випадку, якщо є точне уявлення про ті залежності, яким підпорядковується метод і в цілому, і в окремих його частинах. Тому одним зі шляхів підвищення ефективності прискорення твердіння бетону цим методом є встановлення розрахункових залежностей впливу параметрів і характеру прогріву на зміну міцнісних характеристик бетону під час теплового оброблення і на етапі експлуатації виробів. Передбачення результатів технологічного циклу підвищить надійність експлуатації конструкцій, дасть можливість оптимізувати параметри виробничого процесу з метою зниження енергоємності виробництва, що підкреслює актуальність роботи у зв язку з прийняттям закону україни про енергозбереження від 01. Зв язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана автором у донбаському гірничо - металургійному інституті (дгмі, м. Алчевськ) у відповідності до госпдоговірної науково - дослідної теми № 2195 “дослідження впливу індукційного нагрівання при термообробці збірних залізобетонних виробів” укладеної з комунарським заводом збв - 11 з 01. Здобувач виконувала обов язки стажиста - дослідника. Мета і завдання досліджень. Метою роботи є розробка комплексу розрахункових прийомів, що забезпечують прогнозування закономірностей кінетики міцності залізобетонних виробів у залежності від параметрів індукційного прогріву, для чого необхідно вирішити такі завдання. Експериментально визначити закономірності зміни міцності бетону в ході індукційного прогріву в залежності від температури та часу прогрівання; експериментально визначити вплив індукційного прогріву на зміну модуля пружності бетону в порівнянні з нормальними умовами твердіння; запропонувати мобільний варіант пристроїв індукційного прогріву залізобетонних виробів для збірного і монолітного варіантів виробництва; методи досліджень. Логічний аналіз і теоретичне узагальнення – для оцінки апріорної інформації з існуючих способів теплового оброблення залізобетонних виробів і методів розрахунку міцності бетону; рандомізація і ранжирування – при плануванні експерименту; стандартний метод визначення міцності, ультразвуковий метод і кореляційно - регресійний аналіз - для оцінки впливу параметрів індукційного прогріву на міцнісні характеристики бетону; математичний аналіз – для вивчення характеру розглянутих у роботі залежностей міцності бетону, ступеня гідратації цементу і коефіцієнта пропорційності між ними; математичне моделювання – для розробки удосконалених залежностей міцності бетону, ступеня гідратації цементу та коефіцієнта пропорційності; метод найменших квадратів – для визначення чисельних значень коефіцієнтів моделей з експериментальних даних. Розроблено методику розрахунку міцності бетону при індукційному прогріві залізобетонних виробів, що дозволяє визначити параметри набирання міцності для бетонів на портланд - і шлакопортландцементі за різних технологічних умов; визначено чисельні значення коефіцієнтів залежності міцності бетону від параметрів індукційного прогріву, що дозволяють розрахувати міцність бетону на портланд - та шлакопортландцементі за режимів, близьких до вихідного; розроблено методику розрахунку оптимальних параметрів індукційного прогріву для одержання необхідного значення міцності бетону за мінімальних витрат; визначено значення коефіцієнта умов роботи бетону виробів, що тверділи в електромагнітному полі та призначені для звичайних умов експлуатації, для розрахунку за першою групою граничних станів; розроблено мобільний варіант технології індукційного прогріву шляхом заміни суцільного контуру обмотки на дискретні елементи, котрі працюють за принципом ефекту близькості, що значно розширить кількість типорозмірів виробів, які прогріваються як в умовах стаціонарного виробництва, так і на будівельному майданчику.

За результатами роботи розроблена технологічна інструкція ти 229 - 099 - рсу - 027 - 6 - 2002 р. На виготовлення та індукційний прогрів бетонних виробів (блоків фундаментних, бордюрів, плит тротуарних) на алчевському металургійному комбінаті, яка затверджена головним інженером комбінату від 05. і технологічна інструкція на виготовлення та індукційний прогрів плит перекриття по серії 1. 1 - 2 на алчевському заводі кпд, яка затверджена головою правління від 21. Особистий внесок здобувача полягає в аналізі літературних джерел, плануванні та проведенні експериментальних і теоретичних досліджень, обробці отриманих результатів та впровадженні розроблених методик у виробництво. Теоретично обґрунтовано і практично підтверджено необхідність диференціації значень коефіцієнтів умов роботи бетону з метою обліку характеру теплової обробки. Визначено значення коефіцієнта умов роботи бетону, який піддавався індукційному прогріву.

Наведено принципи модифікації промислового індуктора і розроблена на підставі цього схема лінійного накладного індуктора для прогрівання залізобетонних виробів. Подано результати експериментальних досліджень з апробації накладних індукційних нагрівачів. Луганського національного аграрного університету.

Наведено класифікацію коефіцієнтів умов роботи бетону для вивчених випадків за чинниками, що зумовлюють їхнє введення. Викладено методику визначення коефіцієнта умов роботи бетону, який піддавався індукційному прогріву.

Отримано результати визначення міцності бетону і коефіцієнта для розглянутих режимів, призначено оптимальне значення коефіцієнта для розрахунку виробів. Донбасского горно - металлургического института. Викладено принципи розробки базової закономірності кінетики міцності бетону в ході теплової обробки. Запропоновано модифіковану залежність ступеня гідратації цементу від параметрів прогріву на основі експонентної функції. В пушко (николаева) е.

Луганського сільськогосподарського інституту.

Запропоновано схему розміщення установки для індукційного прогріву в ямній пропарювальній камері. Експериментально встановлено принципову можливість проведення індукційного прогріву в ямних камерах. М пушко (николаева) е.

“новые методы расчета, материалы и технологии в строительстве”. Представлено результати експериментальних досліджень одно - та двоступінчастих режимів індукційного прогріву зразків, здійснюваного за допомогою дискретної обмотки. “новые материалы и технологии в строительстве”. Експериментально доведена технологічна та економічна ефективність застосування лінійних накладних нагрівачів індукційного типу для теплової обробки залізобетонних виробів. На підставі результатів експериментальних досліджень на алчевському заводі збв - 11 показана ефективність застосування індукційного прогріву як альтернативної паропрогріву технології. Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на міжвідомчій науково - технічній конференції “нові матеріали і технології в будівництві” (алчевськ, 1992 р. ); на міжнародній науково - технічній конференції “новые методы расчета, материалы и технологии в строительстве” (алчевськ, 1993 р. ); на науково - технічних конференціях у луганському національному аграрному університеті (луганськ, 1998 р 2002 р. ); на другій всеукраїнській науково - технічній конференції “науково - практичні проблеми сучасного залізобетону” (київ, ндібк, 1999 р. За темою дисертації опубліковано 11 друкованих праць, в тому числі 4 публікації – у наукових фахових виданнях, 3 – у наукових збірниках, 3 повідомлення - в тезах конференцій, 1 інформаційний листок. Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 134 сторінках основної частини тексту і складається з вступу, п яти розділів та висновків. Повний обсяг дисертації становить 183 сторінки і включає поряд з основною частиною 27 таблиць, 44 рисунки, список використаних джерел з 121 найменування, 8 додатків, що включають 18 таблиць. У вступі обґрунтована актуальність роботи, сформульовані мета та основні завдання досліджень, визначені його об єкт і предмет, розкриті наукова новизна і практичне значення отриманих результатів, наведені відомості про апробацію роботи. Аналіз сучасних методів теплової обробки залізобетонних виробів показує, що одним із пріоритетних напрямків енергозбереження і підвищення ефективності виробництва в галузі прискорення твердіння бетону є застосування електротермообробки як в умовах стаціонарного виробництва, так і на будівельному майданчику.

Про економічну доцільність електротермообробки залізобетонних виробів свідчать характеристики порівняння енергетичного балансу.

Питома витрата умовного палива в 1, 5 - 3, 5 раза менша ніж при пропарюванні. А при використанні електроенергії сонячних, геотермальних, вітрових і гідроелектростанцій економічний ефект істотно зростає тому, що собівартість енергії через відсутність витрат на паливо в 4 - 6 разів нижча собівартості теплових і атомних станцій. З відомого переліку методів електротермообробки збірного і монолітного залізобетону однією з найбільш ефективних по техновиробничих характеристиках є технологія індукційного прогріву.

Показали, що найважливішими перевагами цього методу теплової обробки є. Електромагнітні камери - ковпаки для ненапірних розтрубних труб великих діаметрів, багатосекційні електроіндукційні установки для віброгідропресованих труб невеликого діаметра (500 мм), індукційні камери для плитних виробів. Перераховані вище пристрої забезпечують високу якість прогрівання і точне дозування енергії, наявність декількох каналів керування, але не мають можливості їхнього багатофункціонального використання (зокрема для монолітного будівництва), тому що жорстко пов язані з формою конструкцій і технологією їхнього виготовлення. Крім того, у теорії індукційного прогріву існує ряд нез ясованих питань. Один з найбільш спірних моментів - вплив індукційного прогріву на кінцеву міцність бетону.

З цього приводу існують різні версії. При впливі електромагнітного поля міцність бетону збільшується внаслідок зміни фізико - хімічних процесів твердіння (в. Кравчинський); міцність бетону в віці 28 діб, який піддавався індукційному прогріву, істотно не відрізняється від міцності за нормальних умов твердіння (с. Миронов); в бетоні в віці 28 діб спостерігається недобір міцнісних показників проти нормальних умов твердіння (з. Очевидно, що для вирішення існуючої проблеми необхідно провести додаткові дослідження, тому що відхилення від запроектованої міцності повинно бути відображено при визначенні нормативних і розрахункових опорів бетону шляхом введення коефіцієнта умов роботи бетону.

У теперішній час існуючі значення коефіцієнтів умов роботи бетону ві для вивчених випадків подані в снип 2. 01 – 84 “бетонные и железобетонные конструкции”. При цьому нормальні умови твердіння і всі можливі види теплової обробки бетону об єднані одним значенням коефіцієнта умов роботи - , що не враховує характер теплового впливу.

Однак умови твердіння (максимальна температура, швидкість зміни температури, напрямок подавання тепла) відіграють істотну роль у формуванні напруженого стану в бетоні. Цей чинник відображається в свою чергу на кінцевій міцності бетону.

Урахування відхилення міцності та інших фізико - механічних характеристик (у тому числі модуля пружності) повинно бути проведено шляхом призначення коефіцієнта умов роботи бетону (і. Тому індукційний прогрів вимагає визначення свого коефіцієнта, який необхідно враховувати при розрахунку конструкцій, підданих такій обробці. Крім того, технологія індукційного прогріву не забезпечена теоретичними закономірностями зростання міцності бетону в ході прогріву в залежності від параметрів процесу.

існуючі експериментальні графічні та табличні залежності спричинені визначеними умовами постановки експерименту і вихідних матеріалів, тобто є приватними закономірностями і не можуть бути покладені в основу оптимізації технології і прогнозування властивостей бетонів різних складів (і. Важливим моментом є і те, що перехід від емпіричних залежностей до науково - обгрунтованих закономірностей відповідає сучасному рівню розвитку науки і техніки та забезпечує високу точність розрахункових результатів. Теоретичні дослідження з розробки розрахункових закономірностей зростання міцності бетону були проведені свого часу для паропрогріву, як для найбільш масового методу теплової обробки залізобетонних виробів, а для індукційного прогріву дослідницькі пошуки здебільшого були спрямовані на розробку технічних характеристик пристроїв і режимів прогрівання. Аналіз теоретичних положень у методології прогнозування міцності бетону для нормальних умов твердіння і паропрогріву дозволяє висунути наукову гіпотезу щодо можливості врахування впливу індукційного прогріву на міцнісні характеристики бетону в ході теплової обробки шляхом розробки теоретичних закономірностей кінетики міцності бетону з урахуванням характеру теплового навантаження. Врахування впливу індукційного прогріву на міцнісні характеристики бетону для етапу експлуатації виробів можливо забезпечити шляхом визначення відповідного цьому методу теплової обробки коефіцієнта умов роботи бетону для визначення адекватних розрахункових опорів. Удосконалення технології індукційного прогріву можна досягти шляхом переходу від суцільної обмотки, що повторює контури виробу, до дискретних елементів, які забезпечують мобільність індуктора та можливість прогріву виробів різної конфігурації. У другому розділі наведено характеристики сировинних матеріалів, застосованих приладів, засобів вимірювання і пристроїв, на підставі чого розроблена методика експериментальних досліджень з урахуванням статистичних методів обробки результатів за такими напрямками. Вихідним матеріалом для проведення експериментальних досліджень була обрана бетонна суміш з величиною легкоукладальності від 2 до 8 см ок. Як в яжуче використовувалися портланд - і шлакопортландцемент м400. індукційне прогрівання зразків виконувалось за допомогою лабораторної установки, що працює за принципом циклічної зміни в часі поля збудження за нерухомого провідного тіла. Для створення змінного магнітного поля застосовувалися два варіанти індукційної обмотки. Традиційний варіант – алюмінієвий однодротовий провід, покладений послідовними витками, що повторюють контур виробу, який прогрівається; мобільний варіант – накладний лінійний нагрівальний індуктор, що формує магнітне і температурне поля не суцільною обмоткою, а дискретними елементами, які працюють за принципом “ефекту близькості”, що підвищує мобільність їхнього використання в умовах як стаціонарного виробництва, так і на будівельному майданчику.

Накладний лінійний нагрівальний індуктор отримано унаслідок відозміни промислового індуктора для нагрівання листового матеріалу, у якого магнітопровід охоплює індуктуючий провід із трьох сторін і є зовнішнім елементом. У видозміненого накладного індуктора для прогріву залізобетонних виробів магнітопровід, зібраний пакетом з листової трансформаторної сталі, є внутрішнім елементом і по торцях має кінцеві накладки, що дозволяють кріпити індуктор на листовий феромагнітний матеріал. З метою виявлення найбільш рівномірного прогрівання бетону випробувано два варіанти розміщення індукційних нагрівачів на металевій формі. Для розширення технологічних можливостей індукційного прогріву застосовувалися два способи захисту виробів від вологовтрат. Масляна плівка та модель пропарювальної камери. індукційний прогрів зразків виконувався за одно - і двоступінчастими режимами теплової обробки. Контроль температурних параметрів здійснювався тепловими датчиками типу хк. Визначення міцнісних характеристик бетону здійснювалось руйнівними та неруйнівними методами. Міцність бетону на стиск визначалась випробуванням на гідравлічному пресі до зруйнування бетонних стандартних зразків (кубів і призм); динамічний модуль пружності – шляхом визначення швидкості проходження ультразвукових імпульсів у тілі залізобетонних плитних моделей з подальшим обчислюванням за стандартною формулою. Роботи виконувалися згідно з розробленими схемами і матрицями планування експерименту, складеними з використанням принципів рандомізації і ранжирування. У третьому розділі наведено результати експериментальних досліджень приватних закономірностей у системі “механічні властивості – вік зразків” при виявленні впливу індукційного прогріву на кінетику міцнісних характеристик бетону як у ході прогрівання, так і після нього. Вивчення кінетики міцності бетону в ході індукційного прогріву проводилося шляхом визначення міцності на стиск зразків, що характеризуються різними температурами та термінами твердіння. На підставі двофакторного дробного експерименту отримані значення міцності за дванадцятьма рівнями чинника часу для основних режимів прогріву (рис. 1) та за п ятьма рівнями - для додаткових режимів. Аналіз результатів показав, що за температури ізотермічного прогріву, близької до максимально припустимого значення, за дев яти годин прогріву середня міцність бетону на шлакопортландцементі складає 12, 43 мпа, а для бетону на портландцементі - 12, 34 мпа, що відповідає 62, 2 та 61, 7 % відповідно від запроектованої кінцевої міцності 20 мпа. Визначення кінцевої міцності бетону проводилося як на еталонних зразках, так і на зразках, які піддавались індукційному прогріву.

Аналіз результатів показав, що індукційний прогрів, як і інші методи теплової обробки, на 3 - 5 % знижує кінцеву міцність бетону в порівнянні з нормальними умовами твердіння. Коефіцієнт умов роботи бетону визначався розрахунковим методом шляхом зіставлення кінцевої міцності еталонних і індукційно прогрітих зразків. Середнє значення коефіцієнта умов роботи бетону становило 0, 952 для бетону на шлакопортландцементі та 0, 960 для бетону на портландцементі. Рекомендовано для розрахунку залізобетонних виробів, які піддавались тепловій обробці індукційним прогрівом і призначені для звичайних умов експлуатації, значення коефіцієнту - 0, 95. Дослідження кінетики міцнісних і деформативних характеристик зразків після теплової обробки проводилося за допомогою визначення швидкості поширення ультразвукових коливань у залізобетонній плиті армованої просторовим каркасом. Результати вимірів і кореляційні криві показані на рис. Кореляційна крива залежності швидкості ультразвуку від віку зразка описується на площині vоt лінією v=330, 187 – 72, 65. T – для індукційного прогріву і v=409, 7– – 245, 02. T – для нормальних умов твердіння. Оскільки залежність міцності бетону від швидкості поширення в ньому ультразвукових імпульсів незалежно від розрахункової формули пряма, то для постіндукційного періоду характерно незначне зниження міцності зразків у порівнянні з нормальним твердінням, що підтверджує визначене в роботі значення коефіцієнта умов роботи бетону = 0, 95. Нормальні умови твердіння залізобетонних виробів. Бетонні й залізобетонні вироби та конструкції виготовляють на спеціальних заводах або полігонах. Технологічний процес складається з наступних послідовно виконуваних операцій. Приготування бетонної суміші, виготовлення арматури і арматурних каркасів, армування залізобетонних виробів, формування, температурно - влаж - поверхневої обробки та декоративною обробкою лицьової поверхні виробів. Панелі зовнішніх стін в залежно від конструкцій можуть піддаватися додаткової операції - укладання в панель теплоізоляційного матеріалу при складанні окремих шкаралуп або формуванні виробів. Організація виконання цих основних технологічних операцій та їх технічне оформлення в сучасній технології збірного залізобетону здійснюються за трьома принциповими схемами, причому провідним ознакою служить спосіб формування виробів. При виборі технології виробництва слід враховувати можливість отримання найкращого управління структуроутворенням бетонної суміші. Залежно від ступеня розчленованості загального технологічного комплексу формування виробів по окремих постах розрізняють конвеєрний, що має найбільшу розчленованість, і поточно - агрегатний способи. Останній відрізняється тим, що ряд операцій (укладання арматури і бетонної суміші, ущільнення суміші, а в деяких випадках і ряд інших) виконується на одному посту.

При конвеєрному способі більшість операцій проводять формування на певній посаді; вони складають технологічну лінію. В заводському виробництві вартість арматури становить близько 20% собівартості залізобетонних виробів, тому питання організація арматурних робіт на завод збірного залізобетону є найважливішими і в технічному і економічному відношеннях. Розрізняють армування залізобетонних виробів ненапружений (звичайне) і попередньо напружене.

Операції армування і види арматури для кожного з цих способів мають ряд принципових відмінностей. Армування залізобетонних виробів ненапруженою арматурою здійснюється за допомогою плоских сіток і просторових (об ємних) каркасів, виготовлених зі сталевих стрижнів різного діаметру, зварених між собою в місцях перетинів. Розрізняють робочу арматуру (основну) і монтажну (допоміжну). Робоча арматура розташовується в тих місцях вироби, в яких під навантаженням виникають розтягують напруги; арматура сприймає їх. Монтажна арматура розташовується в стиснених або ненапружених ділянках виробу.

Крім такої арматури застосовують петлі і гаки, необхідні при навантажувальних роботах, а також заставні частини, кріплення та зв язку збірних елементів. Найменші трудові витрати на армування виробів і конструкцій при застосуванні арматурних каркасів найбільшою мірою готовності, тобто мають не тільки основну арматуру, але і допоміжну з привареними петлями, гаками, закладними деталями. У цьому випадку операції по армуванню зводяться до установки готового арматурного каркасу в форму і його закріплення. Арматурні сітки і каркаси виготовляють в арматурному цеху, обладнаному резательными, згинальними та зварювальними апаратами. Процес виготовлення будується за принципом єдиного технологічного потоку - від підготовки арматурної сталі до отримання готового виробу.

Арматурні сітки і каркаси роблять по робочим кресленням, яких вказані довжина і діаметр стрижнів, їх кількість, відстані між ними, місця зварювання закладних частин, розташування монтажних петель. Встановлювати і раскреплять каркас у формі треба дуже точно, так як від його положення залежить товщина захисного шару бетону у виробі. При недостатній товщині цього шару може виникнути корозія арматурної сталі. Стрижнева арматурна сталь діаметром до 10 мм поставляється на завод в мотках (бунти), а великим діаметром - в прутках довжиною 6 - 12 м або мірної довжини, яка обговорюється в замовленнях; арматурна дріт надходить в мотках, причому кожний моток складається з одного відрізка дроту.

Підготовка арматури, що надходить на завод в мотках і бунти, полягає в їх розмотування, випрямленні (правці), очищення та різанні на окремі стержні заданої довжини. Правлять і ріжуть арматурну сталь правильно - відрізних верстатах - автоматах. Пруткові арматурну сталь розрізають на стрижні заданої довжини, а також стикують зварюванням (для зменшення відходів арматури, якщо довжина арматурних елементів не відповідає довжині товарної продукції). Стикують стрижні контактного стикового електрозварюванням і тільки в окремих випадках (при використання стрижнів великих діаметрів) дуговим зварюванням. Контактна стикова зварювання здійснюється методом оплавлення електричним струмом торців стрижнів в місцях їхнього майбутнього стику, коли стрижні сильно стискаються і зварюються. При виготовленні монтажних петель, хомутів та інших фігурних елементів арматури прутковая і дротяна арматурна сталь після розрізання піддається гнуття. Сітки і каркаси із сталевих арматурних стрижнів з єднують точкової контактної електрозварюванням. Сутність її полягає в наступному.

При проходження електричного струму через два пересічних стрижня в місцях їх контакту електричний опір виявляється найбільшою, стрижні розігріваються і, досягнувши пластичного стану, зварюються. Міцності зварювання сприяє також сильне стиснення стрижнів. Процес точкового зварювання може тривати частки секунд при застосуванні струму силою в кілька десятків тисяч ампер. Точкове зварювання здійснюють спеціальними зварювальними апаратами. Вони розрізняються потужністю трансформатора, кількістю одночасно зварюваних точок (одно - та багатоточкові апарати), характером використовуваних пристроїв для стиснення зварюваних стрижнів. Зварювальні машини дозволяють створювати в комплексі з іншими машинами і установками потокові автоматичні лінії виготовлення плоских сіток як готового арматурного елементу, так і напівфабрикату для просторових каркасів. 75 показана автоматична лінія для зварювання широких сіток. В склад лінії входять групові бунтодержатели поздовжньої і поперечної подач, правильні пристрої, зварювальна машина мтмс з відрізним пристроєм, пневматичні ножиці для поперечного різання сітки, пости для приварки закладних деталей і пристрої для фіксаторів; передбачена електромагнітна система програмування подачі поперечних і додаткових поздовжніх стрижнів. Потокове виконання всіх операцій по виготовленню арматурних сіток народної технологічної лінії значно знижує трудомісткість процесу порівняно з доопрацюванням сіток на кондукторах, виконуваної зазвичай вручну.

Просторові арматурні каркаси виготовляють в основному з плоских сіток, що з єднуються між собою на спеціальних зварювальних машинах. Збирати каркаси можна в горизонтальному і вертикальному положенні. Для зручності з єднання вузлів кліщами для точкового зварювання застосовують вертикальний кондуктор (рис. Плоскі елементи арматури укладають між штирями кондуктора, якими вони утримуються в необхідному положенні. Зварювальні кліщі підвішені на поворотній консолі; кондуктор з арматурою можна лебідкою переміщати вгору і вниз. Деякі вузли кондуктора з єднані між собою болтами. Це дозволяє застосовувати один і той же кондуктор для збирання різних арматурних каркасів, закріплюючи його елементи у відповідності з розміром збираного каркаса. При необхідності (наприклад, для ребристих плит) плоскі сітки і каркаси можна гнути за розміром на спеціальних гизочных верстатах. При виготовленні попередньо напружених виробів необхідно створити в бетоні по всьому перерізу або тільки в зоні розтягуючих напруг попереднє обтиснення, величина якого перевищує напругу розтягування, що виникає в бетоні при експлуатації. Обтиснення бетону здійснюється силами пружного післядії натягнутою арматури. Це досягається силами зчеплення арматури з бетоном пли за допомогою анкерних пристроїв. Для забезпечення обтиснення бетону застосовувана арматурна сталь повинна знаходитися в межах пружних деформацій і не перевищувати 85 - 90% межі текучості сталі, а для вуглецевих сталей, не мають чітко вираженої межі текучості, - 65 - 70% межі міцності на розрив. В якості основної напружуваної арматури застосовують високоміцну дротяну та пруткові арматурні сталі, горячекатаную арматурну сталь класу a - iv і арматурну сталь класу а - h1b, зміцнену витяжкою. Вибір типу арматури залежить від виду виробу та тов - рупования, що застосовується для натягу арматури. Як вспомо - гатечьнсй некапрягаемой арматури, якщо вона необхідна в напряжеь - них виробах, застосовують, як і для звичайного залізобетону, зварні сітки і каркаси. При виготовленні попередньо напружених виробі використовують зонах обтиснення бетону окремими стрижнями або пучками дротів розташовуваних у виробі уздовж його подовжньої осі, і ооъемное обтиснення забезпечуване навивкою напруженою дроту в двох або декількох напрямках. Дріт можна навивать і на готовий виріб з подальшою захистом арматури шаром бетону.

Арматурні елементи, що застосовуються в конструкціях, що складаються з власне арматури, пристрої для її закріплення при натягу і гкиспособлений для забезпечення проектного розташування окремих стержнів і дротів, яких комплектується арматурний елемент. Конструкція пристроїв для закріплення арматури пов язана з технологією виготовлення арматурного елемента, типом натяжних машин і пристосувань. Застосовують два види таких пристроїв - затискачі і анкери у свою чергу, затискачі та анкери поділяються за способом за - kden співу арматури на клинові, плоскі, конічні, хвильові, пет - чевые різьбові, шпонкові і глухі, в яких кінці арматурних пучків спресовуються в обоймі з м якої сталі або бетонуються в металевих склянках. Всі ці пристрої, за винятком різьбових, застосовують для закріплення стержнів як круглих, так і періодичного профілю. Для захоплення і закріплення стержневої арматури вживають наконечники з гвинтовою нарізкою або різні клинові сухарі з профілем зворотним профілю натягиваемой арматури. Прогресивною конструкцією затискних пристроїв є групові затискачі, що застосовуються при попередній механізованій зборці дротяних пакетів. Закріплюють затискачами кожен стрижень, нитки, дроту або групи їх анкери для дротяних пучків розрізняють за способом натягу і закріплення кінців. Для закріплення пучків застосовують анкери двох типів - конічний з натягом арматури домкратом подвійного дії і гільзовий (юстирувальний пристрій) з натягом арматури стрижневим домкратом. За допомогою зчеплення арматури діаметром 2, 5 - 3 мм з бетоном; при більшому діаметрі арматури зчеплення забезпечується пристроєм вм ятин на поверхні дроту, свивкой пасом з 2 - 3 дротів або застосуванням арматури періодичного профілю; за допомогою передачі зусиль натягу на бетон через анкерні пристрої на кінцях арматурного елемента без урахування зчеплення арматури і бетону.

Натяг арматури проводять різними способами. Механічним електротермічним, безперервним механічних і електромеханічним натягом, а також при застосуванні хімічних розширюється цементу.

При механічному способі натягу арматура розтягується осьовим навантаженням, створюваної домкратами або іншими натяжними машинами. Натяг арматури проводять в наступному порядку.

Спочатку арматуру натягують до зусилля, рівного 50% проектного напруги причому оглядають затискні пристрої і розташування арматури. Потім натяг арматури доводять до величини, що перевищує на 10% проектне натяг, але не більше 0, 75 межі міцності дроту при розтягуванні, і в такому стані витримують протягом 5 хв, після чого натяг знижують до проектної величини. Відпустку напруженої арматури (обтиснення бетону) виробляють після досягнення бетоном вироби необхідної міцності і перевірки заанкеривания кінців дроту в бетоні. Фактична міцність бетону визначається випробуванням контрольних зразків. Міцність бетону до часу відпустки арматури зазвичай становить 70% проектної міцності. Відпустку натягу на стендах здійснюють поступово в 2 - 3 етапи. Якщо поступовий відпуск натягу неможливий, то натягнуті дроту розрізають симетрично відносно осі поперечного перерізу, причому число одночасно розрізуваних дротів складає не більше 10 - 15% загального числа. Сутність електротермічного способу натягу полягає у тому, що подовження арматури досягається електричним нагріванням її до певної температури, після чого нагріте стрижень заанкери - ється з двох сторін в упорах форми або стенда, які перешкоджають вкорочення стрижня при його охолодженні. Після бетонування конструкції і затвердіння бетону арматура звільняється від упорів і зусилля натягу арматури передається на бетон. Цей метод, порівняно із силовим, має переваги як по простоті устаткування, так і по трудомісткості. Електротермічний спосіб натягу арматури не вимагає дорогого устаткування (домкратів) і менш трудомісткий. Для електротермічного натягу арматури застосовують установки з послідовним і одночасним натягом декількох стрижнів. Крім того, установки можуть быть. С нагріванням стрижнів поза форми або в ній безпосередньо. 77 показана установка для електронагріву стержневої арматури поза форми. На установці можна одночасно нагрівати 3 - 4 арматурних стержнів діаметром 12 - 14 мм, що відповідає числу стрижнів у виробі. Установка складається з двох контактних опор (нерухомої і рухомий) і середньої підтримуючої. Кожен контакт має дві губки - токоподводящую і притискну.

Нагрівання стержнів автоматично контролюється за їх подовження. Нагріті стрижні з установки знімаються і укладаються в упори форм. Безперервне механічне та електромеханічне натяг арматури. Сутність напруженого армування безперервної навивкою дротяною арматури зводиться до того, що дріт, попередньо напружена до заданої величини, укладається по піддону форми відповідно до прийнятої схемою армування. Натягнутий дріт фіксують навивкою навколо штирів, розставлених по периметру піддону або стенда. Зусилля від натягу арматури передається через штирі на стенд або форму надалі до затвердіння бетону в виробі. Після досягнення бетоном необхідної міцності дріт обрізають і зусилля натягу передається з арматури на бетон. Арматура може розташовуватися в поздовжньому або поперечному напрямку по відношенню до осі виробу, перехресно або діагонально. Бетон у виробі отримує двох - і тривісне і навіть об ємне попереднє обтиснення. Перевагою безперервного армування є можливість комплексної механізації і автоматизації технологічного процесу.

Безперервна навивка та натягування дроту здійснюються на машинах кількох типів. З поворотним столом - платформою, з поворотною траверсою, з поздовжньо - поперечним переміщенням каретки і нерухомим піддоном (контуром), з зворотно - поступальним рухом каретки і обертовим серцевиною або контуром. Основними вузлами кожного з цих машин є. Вузол для розмотування бунтів і подачі дроту з заданим натягом; вузол для переміщення піддону або подаючого ролика; вузол для укладання дроту на штирі або на сердечник з заданою схемою. Шпиндель має на кінці повноповоротну пиноль, через яку дріт видається на стенд. Натягнута дріт анкеруется на штирях, розташованих по периметру стенду (поза зоною бетонування). У навивальных машинах від зусиль натягу відбуваються часті обриви дроту і для попередження їх на певній ділянці дріт нагрівається електричним струмом, для чого машина забезпечується трансформатором. При цьому не тільки попереджається обрив дроту, але і зменшується робота на натяг арматури. Завдання технологічного комплексу операцій по формуванню полягає в отриманні щільних виробів заданих форми і розмірів. Це забезпечується застосуванням відповідних форм, а висока щільність досягається ущільненням бетонної суміші. Операції процесу формування можна умовно розділити на дві групи. Перша включає операції по виготовленню і підготовці форм (очищення, змащення, складання), друга - ущільнення бетону виробів і їх отримання заданої форми. Не менш важливі при цьому і транспортні операції, вартість яких у загальних витратах може досягати 10 - 15%. В окремих випадках техніко - економічний аналіз транспортних операцій визначає організацію технологічного процесу в цілому.

Найбільш характерним у цьому відношенні є виготовлення великорозмірних особотяжелых виробів - балок, ферм, прогонових споруд мостів, коли внаслідок значних витрат на переміщення виготовлення виробів організовують на одному місці, тобто приймають стендову схему організації процесу.

У загальному технологічному комплексі виготовлення залізобетонних виробів операції формування займають центральне і визначальне місце.

Всі інші операції - приготування бетонної суміші, підготовка арматури - є в якійсь мірі підготовчими і можуть виконуватися за межами майданчика даного підприємства залізобетонних виробів; бетонна суміш може бути отримана централізовано з бетонного заводу, арматурні вироби - з центральної арматурної майстерні району.

Така організація заводу залізобетонних виробів надзвичайно вигідна техніко - економічному відношенні. Вартість і бетонної суміші і арматури значно нижче, ніж при виготовленні їх на заводі залізобетонних виробів, так як потужність бетонозмішувальних і арматурних цехів централізованого призначення у багато разів. Вище, ніж цих цехів заводу залізобетонних виробів. А якщо вище потужність, то і більш досконалої може бути організація технологічного процесу.

Виявляється вигідним застосування автоматичних ліній і високопродуктивного устаткування, істотно підвищують продуктивність праці, знижують вартість продукції і поліпшують її якість. Однак переважна більшість заводів залізобетонних виробів відмовляється від такої раціональної організації технологічного процесу, так як можливі порушення в доставці необхідних напівфабрикатів; це тим більш важливо, якщо врахувати, що створити запас бетонної суміші більш ніж на 1, 5 - 2 год роботи формувальних ліній неможливо - суміш почне тверднути. Для виготовлення залізобетонних виробів застосовують дерев яні, сталеві і залізобетонні, а іноді металложелезобетонные форми. Слід зазначити, що питання вибору матеріалу форм досить принциповий як в технічному, так і в економічному відношенні. Потреба в формах заводу збірного залізобетону величезна. Обсяг форм на більшості заводів повинен бути не менше обсягу випущеної заводом виробів протягом доби при штучному твердінні і в 5 - 7 разів більше при природному їх визрівання. У ряді випадків потреба в формах визначає загальну металоємність виробництва (вага одиниці металу до одиниці продукції), суттєво впливає на техніко - економічні показники підприємства в цілому.

При цьому треба враховувати також те, що форми працюють в найбільш важких умовах. Вони систематично піддаються збирання і розбирання, очищення приставшего до них бетону, динамічних навантажень при ущільненні бетонної суміші і транспортуванні, дії вологого (пар) середовища в період твердіння виробів. Все це неминуче відбивається на тривалості служби та вимагає систематичного поповнення парку форм. Якщо мати на увазі одноразові витрати на організацію заводу залізобетонних виробів, то дерев яні форми виявляються найбільш вигідними, однак термін їх служби і якість виробів, одержуваних у таких формах, невисокі. Оборотність дерев яних форм у виробництві не презышает десяти, після чого форми втрачають необхідну жорсткість, порушуються їхні розміри і конфігурація формувальної ємності. Термін служби металевих форм в кілька разів вище дерев яних і, таким чином, експлуатаційні витрати при використання металевих форм в кінцевому підсумку виявляються нижче, ніж при використання дерев яних, хоча і були високі початкові витрати. Але це справедливо для організації масового випуску однотипних залізобетонних виробів. При виготовленні виробів одного типорозміру невеликому обсязі доцільним може виявитися застосування саме дерев яних форм як більш дешевих. Виготовлення їх можливо безпосередньо на заводі залізобетонних виробів. Таким чином, у даному випадку необхідний техніко - економічний аналіз виробництва, результати якого дозволять обрати раціональне рішення. Металеві форми найбільш характерні для спеціалізованих підприємств збірного залізобетону.

Довговічність, тривале збереження своїх розмірів, простота збірки і розбирання, висока жорсткість, що виключає деформацію виробів в процесі виготовлення і транспортування, - ось достоїнства металевих форм, визначили їх широке застосування. Недоліки металевих форм полягають у тому, що вони суттєво підвищують металоємність підприємства, погіршуючи цим техніко - економічні показники проекту.

Питома металоємність форм залежить від виду формованих у них виробів і схеми організації процесу формування. Найменша металоємність при стендовому способі. При формуванні виробів на плоских стендах питома металоємність становить 300 - 500 кг ваги металу форм на кожний 1 м3 об єму виробів. Найбільша металоємність форм характерна для формування по конвеєрній схемою, коли вироби формуються на вагонетках - піддонах. Вона досягає 7000 - 8000 кг металу на кожен 1 мъ формуемого в них вироби, т. Вага форми в 3 рази і більше перевищує вагу виробу у формі. Цей техніко - економічний показник і з явився причиною відмови від подальшого розвитку конвеєрної технології і припинення будівництва заводів з такою технологічною схемою. Металложелезобетонные форми, мало ще поширені, займають проміжне місце у техніко - економічних показниках. Початкові витрати на їх виготовлення виявляються не нижче, ніж металевих, але вони відрізняються в 1, 5 - 2 рази більшою вагою, що позначається на транспортних, витрати. Гідність металложелезобе - тонних форм полягає в тому, що вони дозволяють скоротити в 2 - 3 рази витрати металу на виготовлення форми. Метал витрачається тільки на бортову оснастку форми, тоді як піддон, відрізняється найбільшою металомісткістю (він повинен мати високу жорсткість), виготовляється залізобетонним. Висока жорсткість і здатність зберегти свої форму і розміри при динамічних навантаженнях, що неминуче виникають при транспортуванні, розпалубки виробів і складання форм. Формування виробів при стендовому способі, тобто в непереміщуваних формах, здійснюється на плоских стендах, в матрицях і в касетах. Формування на плоских стендах. Плоский стенд являє собою бетонну гладку відшліфовану майданчик, розділену.

Окремі формувальні лінії. В тілі бетону майданчики закладають опалювальні прилади в вигляді труб, по яких пропускають пар, - горять чую воду, або ж у них розташовують электроспирали. Перед формуванням на стенді збирають переносні форми, які після змащення укладають арматуру і подають бетонну суміш з бетоноукладачах, що переміщається по рейках над кожною лінією. За способом організації роботи плоскі стенди поділяються на протяжні, пакетні і короткі. Протяжні стенди отримали таку назву тому, що сталевий дріт, сматываемая з бунтів, розташованих у торці стенду, з допомогою крана або спеціального візка простягається по лінії формування до протилежного торця стенду, де закріплюється на упорах (рис. Ці стенди використовують для виготовлення довгомірних виробів з великими поперечним перетином і висотою, а також для виготовлення виробів, армованих стрижневою арматурою. В даний час найбільш механізованим є стенд типу гси (6242), розташований в неглибокому лотку.

Вироби на цьому стенді виготовляють наступним чином. Бунти з дротом розміщуються в створі формованих виробів, а кінці дротів за допомогою клинів закріплюються в захопленнях, встановлених на спеціальних візках. Потім краном або лебідкою, встановленими на протилежному кінці стенду, візок переміщається, тягнучи за собою разматывающуюся з бунту дріт. В кінці стенду захоплення разом з арматурними дротами знімають і закріплюють на упорах. Натяг арматури (від 2 до 10 дротів одночасно) здійснюють домкратами, після чого укладають і ущільнюють бетонну суміш. Спосіб ущільнення вибирають залежно від виду формованих виробів - поверхневими, глибинними та навісними вібраторами. Після ущільнення бетонної суміші виріб вкривають, подають пару і проводять термовлажностную обробку за заданим режимом. 80) відрізняються від протяжних тим, що дротяна арматура збирається в пакети (пучки) на спеціальних пакетних столах або установках. Після складання пакету з необхідної кількості дротів, які закріплюють по кінцях спеціальними затискачами, пакет переносять на лінію стенда і закріплюють на упорах. Подальші операції виготовлення виробів на пакетних стендах ті ж, що і на протяжних стендах. Пакетні стенди використовують для одержання виробів з невеликим поперечним перерізом, а також виробів, що виготовляються з окремих елементів з подальшим натягом арматури на затверділий бетон. Короткий стенд складається з окремих стаціонарних формувальних постів у вигляді силових форм (рис. 81), призначених для виготовлення попередньо напружених залізобетонних ферм, балок та інших конструкцій для промислового будівництва. Стенди можуть бути одноярусними, коли формування виробів здійснюється по висоті в один ряд, і багатоярусними (пакетними), коли вироби формують у кілька рядів по висоті. Вся технологія виготовлення виробів - підготовка стенду, натяг арматури, укладання та ущільнення бетонної суміші, теплова обробка і, нарешті, розпалублення виробів здійснюється тими ж методами, що і при виготовленні виробів на довгих стендах. Однак перевагою короткого пакетного стенду порівняно з довгим є більш повне використання виробничої площі цеху.

Формування в касетах. При касетному способі формування та твердіння виробів здійснюються в нерухомій вертикальній формі - касеті (рис. Касета являє собою ряд відсіків, утворених сталевими або залізобетонними вертикальними стінками, в кожному з яких формується одне виріб. Таким чином, кількість виробів, що одночасно формованих у касеті, відповідає числу відсіків. Це істотно підвищує продуктивність праці, а виготовлення виробів у вертикальному положенні різко скорочує виробничі площі, що є найважливішою перевагою касетного способу.

Бетонну суміш подають до касетної установки насосом по бетоноводу, а потім через гаситель по гнучкому шлангу вона надходить у відсік, в який заздалегідь укладається арматура. Ущільнюють суміш навісними і глибинними вібраторами. Касета має спеціальні парові сорочки для обігріву виробів період їх температурно - вологості обробки. Для цієї мети можна використовувати і окремі відсіки, а також електропрогрів виробів. По досягненні бетоном заданої міцності стінки відсіків касети кілька розсуваються механізмом, і виріб краном витягується з касети. При поточно - агрегатному способі укладання арматури і бетонної суміші у форму і ущільнення суміші виробляють на одному технологічному посаді, а твердіння виробів - у спеціальних теплових апаратах (пропарювальних камерах або автоклавах), тобто загальний технологічний процес розчленовується за операціями (рис. Зібрана і змазана форма з покладеної на неї арматурою встановлюється на виброплощадку, бетоноукладчиком заповнюється бетонної сумішшю, і включається виброплощадка. Відформоване виріб разом із формою краном переносять в пропарювальну камеру, а потім, після огляду втк, на візку вивозять на склад. Бетонна суміш з бетонозмішувального відділення до бетоноукладчикам надходить по естакаді. Па кожній лінії додатково передбачені посади обробки виробів, укладання арматури, розпалубки форм, їх очищення і змащення. Окремі посади можуть бути об єднані, а пост обробки виробів перенесено до місця розпалубки. Конвеєрний спосіб від поточно - агрегатного відрізняється великою розчленованістю технологічних операцій по окремим спеціалізованим постам. Всього таких постів на конвеєрній лінії до дев яти. Розпалублення виробів, чищення та змащування форм, огляд форм, укладання арматури і закладних деталей, укладання бетонної суміші, ущільнення бетонної суміші, витримка. Изделий перед тепловою обробкою (рис. Вироби формують на вагонетках - піддонах, оснащених спеціальним оснащенням, що утворює стінки форми. Розмір піддона 7x4, 5 м, що дозволяє одночасно формувати один виріб площею 6, 8x4, 4м або кілька виробів рівновеликої площі, якщо встановити на піддоні розділові деталі. В процесі виконання операцій формувального комплексу вагонетка штовхачем ритмічно через кожні 12 - 15 хв переміщується від поста до посту по спеціально прокладених шляхах. Сформованное виріб піддають потім пропарюванню в камері безперервної дії, що має кілька ярусів по висоті. Підйом виробів з формою на верхні яруси та спуск їх після закінчення теплової обробки здійснюється спеціальними підйомниками (снижателя - ми), встановленими з боку завантаження і розвантаження камер. Переміщенням вагонеток керує оператор дистанційно з пульта управління. При цьому способі передбачається також те, що більшість операцій виконується формування і управляється дистанційно. З цією метою процес формування максимально розчленований на окремі операції, і організовані відповідні спеціалізовані пости, що є необхідним чинником автоматизації виробництва. Спосіб безперервного формування здійснюється на вибропрокатном стані (рис. Він має безперервно рухому стрічку, складається з окремих об ємних або плоских пластин; перші забезпечують отримання ребристої поверхні панелей, а другі - гладкою. На безперервно рухому стрічку на початку табору укладається арматура, потім на наступному ділянці подається бетонна суміш ущільнюється і вібруванням і частково прокатом калибрующими валками; останні дозволяють отримувати вироби строго постійної товщини і з гладкою поверхнею. Сформованное виріб по мірі руху стрічки надходить у зону тепловологісної обробки і після двогодинного про - паривания в готовому вигляді сходить з стрічки і спрямовується на склад. Це найбільш продуктивний і автоматизований спосіб виробництва панелей. Твердіння відформованих виробів - заключна операція технології збірного залізобетону, коли вироби набувають необхідну міцність. Остання може бути дорівнює марці бетону для одних виробів або бути менше її для інших. Так, міцність бетону виробів при відвантаженні їх споживачеві повинна бути дорівнює. Не менше 70% марочної (28 - добової) міцності для виробів з бетону на портландцементі чи його різновидах і 100% - ної для виробів з силікатного (з вестково - песчакого) або пористого бетону.

Однак для деяких виробів з портландцементного відпускна міцність бетону повинна перевищувати 70%. Наприклад, міцність бетону шпали для залізниць повинна бути дорівнює марці прогонових будов мостів - не менше 80% від марки. Допускається зниження відпускної міцності виробів визначається виключно економічними міркуваннями, так як в цьому випадку скорочується тривалість виробничого циклу і відповідно підвищується оборотність коштів. При цьому мається на увазі, що міцність, відсутню до марочної, вироби наберуть в процесі їх транспортування і монтажу і до момент навантаження експлуатаційної навантаженням міцність їх буде не нижче проектної (марочної). Нормальні умови тверднення досягаються в природних умовах без використання будь - яких теплових апаратів і витрат тепла. Це найважливіше техніко - економічне перевага природного способу твердіння, відрізняється простотою в організації і мінімальними капітальними витратами. У той же час спосіб економічно виправданий може бути лише у виняткових випадках. У природних умовах вироби досягають відпускної 70% - ної марочної міцності протягом 7 - 10 діб тоді як при штучному твердінні (пропарива - нді або автоклавної обробці) ця міцність досягається в 15 - 20 разів швидше - за 10 - 16 ч. Відповідно знижується потреба у виробничих площах, обсязі парку форм, скорочується тривалість оборотності коштів. У той же час прагнення відмовитися від останнього є актом - алыгай проблемою сучасної технології бетону.

Вже є бетони, які протягом 1 добу.

Нормальних умов тверднення набувають до 40 - 50% марочної міцності. Це досягається застосуванням високомарочних швидкотверднучих цементів, жорстких бетонних сумішей, інтенсивного ущільнення вібрацією з додатковим вантажем, застосуванням добавок - прискорювачів твердіння, виброактивацией бетонної суміші перед формуванням, застосуванням гарячих бетонних сумішей. Подальший розвиток робіт в цьому напрямку дасть можливість, по - видимому, в найближчі роки відмовитися в ряді випадків від штучного твердіння. Однак в даний час штучний спосіб твердіння виробів за своїм техніко - економічними показниками перевершує природний. Теплова обробка при нормальному тиску.

Розрізняють кілька способів теплової обробки залізобетонних виробів при нормальному тиск. Пропарювання в камерах, електропрогрів, контактний обігрів, витримка в теплобассейнах (у гарячій воді). Техніко - економічне перевага поки ще залишається за пропарюванням в камерах, і цей спосіб застосовується на переважній більшості підприємств збірного залізобетону.

Пропарювання здійснюють у камерах періодичної і безперервної дії. В останніх свежесформованные вироби безперервно надходять на еагонетках, і також безперервно з протилежного кінця тунелю камери виходять готові вироби. В процесі твердіння вироби в камері проходять зони підігріву, ізотермічного прогріву (з постійною максимальною температурою пропарювання) і охолодження. В принципі камери безперервного дії, як і взагалі всяке безперервно діюче обладнання, забезпечують найбільш високий знімання продукції з одиниці об єму.

Однак в даному випадку необхідність застосування вагонеток і механізмів для переміщення вироби, а також ряд конструктивних складнощів і неполадок в теплотехнічному щодо тунельних камер не дозволяють широко застосовувати цей вид пропарювальних камер. Застосовуються вони тільки при конвеєрному способі виробництва і навряд чи одержать подальший розвиток. Перспективними є вертикальні камери безперервної дії. Серед камер періодичної дії основне застосування знаходять камери ямного типу (рис. 86) глибиною приблизно 2 м і на 0, 5 - 0, 7 м виступаючі над рівнем підлоги цеху.

Розмір камери в плані відповідає розміром виробів або кратні їм. Найбільш вигідним є розмір камери, відповідний розміру одного виробу в плані, так як завантажувальна ємність камери найменша і мінімальним виявляється непродуктивний простої камери під завантаженням. Однак при цьому зростає кількість камер. Техніко - економічним аналізом цих двох показників (позитивного і негативного) встановлено, що найбільш вигідним виявляється розмір камери у плані, відповідний розміру двох виробів. Стінки камери викладають з цегли або роблять бетонними. Зверху камеру закривають масивною кришкою з теплоізоляційним шаром, запобігає втрати тепла. Для попередження вибивання пари в стінках камери зверху її передбачена канавка, засыпаемая піском або заливається водою, в яку входять відповідні виступи на кришці камери. Це створює затвор, що перешкоджає вибивання пари з камери. Вироби в камеру завантажують зверху краном в декілька рядів по висоті. Якщо вироби завантажуються у формі, кожний верхній ряд встановлюється на стінки нижчою форми (через дерев яні прокладки). Якщо вироби формують з часткової негайної распалубкой, то вони надходять в камеру лише на піддоні. В цьому випадку піддон з виробом встановлюється на спеціальні відкидаються виступи, передбачені на стінках камери. Режим пропарювання в камерах характеризується тривалістю підйому температури, витримкою при максимальній температурі і тривалістю охолодження, а також найбільшою температурою в період ізотермічного прогріву.

Застосовують найрізноманітніші режими твердіння в залежності від властивостей цементу та його виду, властивостей бетонної суміші (тверда або динамічна), виду бетону (важкий або легкий), розмірів виробів (тонкі або масивні). Таким чином, загальна тривалість пропарювання для виробів на звичайному портландцементі в середньому становить 12 - 15 ч. Як видно, твердіння виробів - найбільш тривала операція, в десятки разів перевищує всі інші (наприклад, формування одного настилу триває 12 - 15 хв, а стіновий панелі, що має опоряджувальний шар, не перевищує 20 - 25 хв). Це робить необхідним дослідження шляхів для зниження тривалості пропарювання, для чого необхідно знати фактори, що його визначають. Застосування швидкотверднучих цементів (алитовых і алитоалюминатных портландцементів) дозволяє приблизно в 2 рази скоротити тривалість ізотермічної витримки. Крім того, оптимальна температура прогріву виробів на цих цементах виявляється в межах 70 - 80° с, що також суттєво скорочує час, потрібне на нагрівання та охолодження. У сукупності загальна тривалість теплової обробки виробів на алитовых і алитоалюминатных швидкотверднучих портландцементах знижується до 8 - 10 ч, а міцність бетону досягає 70 - 80% марочної. Медленнотвердеющие цементи (пуццолановые і шлакопортландце - менти) вимагають більш тривалої ізотермічної витримки (до 10 - 14 год) та більше високої температури ізотермічного прогріву (до 95 - 100°с), а загальна тривалість пропарювання виробів, виготовлених з бетонів на цих цементах, становить 16 - 20 ч. Застосування жорстких бетонних сумішей, що мають низька початкова водосодержа - ня, дозволяє на 15 - 20% зменшити тривалість пропарювання. Якщо врахувати, що додаткові витрати енергії та праці на формування жорстких сумішей не перевищують 10 - 15% і компенсуються зниженням витрати цементу, то економічна доцільність застосування жорстких сумішей стає очевидною і в даному випадку.

Вироби з легких бетонів, як повільно прогревающиеся внаслідок підвищених теплоізоляційних якостей, вимагають і більш тривалого режиму теплової обробки. Електропрогрів виробів. За своєю технологією і санітарно - гігієнічним умовам виробництва виробів має електропрогрів незрівняну перевагу перед усіма іншими способами нагрівання. Розвиток його гальмує брак і висока вартість електроенергії. Витрата електроенергії при електротермічної обробки бетону в середньому становить 80 - 100 квт - год на 1 мъ виробів. Электропрогреву у відкритих формах піддають вироби масивні, так як тонкостінні вироби (тонкостінні перегородки, панелі) при цьому можуть пересихати і їх доцільно прогрівати електричним струмом касетах. Напруга струму на початку електропрогрівання приймають рівним 65 - 90, а в кінці - до 150 - 220 ст. У міру затвердіння електропровідність бетону знижується, і для проходження електричного струму потрібна більша напруга. Контактний обігрів виробів досягається шляхом безпосереднього контакту їх з нагрівальними приладами, наприклад обогреваемыми стінками форми, підставою - стенду.

Застосовують найрізноманітніші режими твердіння в залежно від властивостей цементу та його виду, властивостей бетонної суміші (жорстка або рухома), виду бетону (важкий або легкий), розмірів виробів (тонкі або масивні). Як видно, твердіння виробів - найбільш тривала операція, в десятки разів перевищує всі інші (наприклад, формування одного настилу триває 12 - 15 хв, а стіновий панелі, що має оздоблювальний шар, що не перевищує 20 - 25 хв). Це робить необхідним пошук шляхів для зниження тривалості пропарювання, для чого необхідно знати фактори, що його визначальні. Медленнотвердеющие цементи (пуццолановые і шлакопортландце - менти) вимагають більш тривалої ізотермічної витримки (до 10 - 14 год) і більш високою температури ізотермічного прогріву (до 95 - 100°с), а загальна тривалість пропарювання виробів, виготовлених з бетонів на цих цементах, становить 16 - 20 ч. Застосування жорстких бетонних сумішей, що мають низький початковий водосодержа - ня, дозволяє на 15 - 20% зменшити тривалість пропарювання. Якщо врахувати, що додаткові витрати енергії і праці на формування жорстких сумішей не перевищують 10 - 15% і компенсуються зниженням витрати цементу, то економічна доцільність застосування жорстких сумішей стає очевидною і в даному випадку.

Поряд із зазначеними вище шляхами прискорення твердіння бетону при пропарюванні, порівняно недавно запропонований ще один спосіб - застосовувати для формування попередньо підігріті до 75 - 85° с бетонні суміші. Нагрівають їх електричним струмом протягом 8 - 12 хв. Спосіб отримав назва гарячого формування. Таким чином, вироби надходять у камеру в підігрітому вигляді і не вимагають часу на їх підігрів до максимальної температури пропарювання. Спосіб передбачає взагалі відмова від пропарювання, і свежесформованные гарячі вироби вкривають для запобігання втрати тепла (спосіб термоса) і залишають у такому вигляді протягом 4 - 6 год; за це час бетон набирає необхідну міцність. Витрата електроенергії при електротермічної обробки бетону в середньому становить 80 - 100 квт ч на 1 м3 виробів. Контактний обігрів виробів досягається шляхом безпосереднього контакту їх з нагрівальними приладами, наприклад обогреваемыми стінками форми, підставою, стенду.

Необхідна вологість навколо виробу досягається за рахунок надлишково введеної в бетон води, тобто понад потребной на тверднення цементу; вона завжди присутній в бетоні і вводиться, як говорилося раніше, для отримання удобоукладываемой суміші. В якості теплоносія застосовують гострий пар, гарячу воду, нагріте масло. Найбільш ефективно застосування контактного обігріву для теплової обробки тонкостінних виробів при достатній герметизації, наприклад в касетах, у яких виріб укладено у вузькі, але глибокі відсіки.