Способы повышения их долговечности
Трубы с ж/б сердечником изготавливаются в три этапа:
1. изготавливается сердечник с напряжённой арматурой или со стальным тонкостенным цилиндром с уплотнением смеси разными способами (центрифугирование, вибрирование и др.)
2. после пропаривания и водного дозревания сердечника на нее навивают преднапряжённую арматуру
3. нанесение защитного слоя на арматуру.
Технологическая схема выглядит так:
При сборке насаживаются обечайки для образования фасонной части раструба и гладкого конца, соединенные с упорными кольцами для натяжения продольной арматуры. Далее готовая форма поступает на следующий пост, где натягивается продольная арматура тарированными торцевыми ключами, далее форму устанавливают на центрифугу, и начинается загрузка самоходными ленточными питателями. Далее отводят питатель, увеличивают обороты центрифуги и происходит уплотнение слоя. Слоев может быть несколько. Далее пропарка, а потом распалубка, где производится отпуск арматуры на сердечник, далее перерезают стержни на участке между калиброванными обечайками и производят распалубку сердечника, далее сердечник опускают в термобассейн с подогретой водой для дальнейшего суточного твердения.
Далее происходит навивка арматуры на сердечник. Навивается арматура Вр -II с шагом 15-30 мм.
1-бухта с проволокой; 2- тормозное устройство; 3- фиксатор груза; 4- груз; 5- участок нагрева проволоки до Т=350-380 С; 6- устройство навивки (каретка); 7- сердечник.
После окончания навивки проволоку закрепляют на раструбной части с помощью специальной клеммы и отрезают. Далее сердечник идет на пост, где наносится защитный слой. Он может наноситься различными способами: виброштампованием, торкретированием (но при торкретировании теряется много раствора в виде «отскока»).
Виброштампование происходит на специальной установке:
1- бункер с раствором;
2- виброштамп;
3- сердечник.
Защитный слой - цементно-песчаный раствор 1:2; 1:2,5 при В/Ц = 0,32 - 0,35, укладывают ровным слоем 20-25 мм.
Далее сердечник со свежим слоем идет на пост выдержки во избежание образования усадочных трещин его покрывают 10% раствором жидкого стекла, через 1ч трубу укрывают мешковиной и периодически увлажняют в течение 4 ч. Далее пропарка при 65-70°С в течение 3 ч. Лучше использовать малонапорные пропарочные камера, так как это снижает деструктивные процессы.
Изготовление напорных труб с металлическим сердечником аналогично, но есть отличия. Труба - сварной цилиндр из рулонной стали 1,5-2 мм, с внутренней стороны наносится слой мелкозернистого бетона (центрифугированием) до 18мм, снаружи после навивки преднапряжённой арматуры Вр-II Ø5-8мм слой мелкозернистого бетона толщиной 23мм.
Изготовление сердечника: готовят стальной спиральношовный цилиндр и калиброванные концевые элементы (раструб и втулка) с приваркой их к цилиндру, обезжиривание, проверка качества сварных швов. При изготовлении стальных спиральношовных цилиндров металлорулон устанавливают на бухтодержатель. Конец полосы вводят в правильные валки, а затем последовательно обрезают полосу гильотинными ножами и сваривают концы полос. Разматываясь, полоса проходит через ванну обезжиривания, наждачными кругами зачищаются кромки обеих сторон. После сварки разрезают дисковой пилой на заданные размеры. Приварку концевых элементов производят на специальных установках типа А - 537.
Цилиндр обезжиривают в двух камерах: 2% раствор кальцинированной соды; в другой - горячая вода, продолжительность примерно 5 мин, температура воды и раствора 50-60°С. Качество сварных швов проверяют на стенде гидроиспытаний, в случае брака швы подваривают электродуговой сварке. Далее внутренний защитный слой центрифугированием, а навивка спиральной арматуры и наружный слой аналогично с ж/б сердечником. ТВО: подъём температуры со скоростью 10-15°С/ч, прогрев при 70-75 °С в течение 12-14ч.
Для изготовления низконапорных труб из самонапрягающегося бетона используют напрягающиеся цементы НЦ-20, НЦ-40, вводят ПАВ для регулирования сроков схватывания. Армируют обычными каркасами, формоваться могут любыми способами, лучше центробежный прокат, так как он позволяет использовать особожёсткие бетонные смеси с жёсткостью 200-400с
1- прокатный вал;
2- форма,
3- неподвижная станина с приводом;
4- подвижная станина;
5- питатель.
Уплотнение происходит за счёт центробежных сил и прессования с давлением 5 МПа.
Предварительная выдержка 4ч, далее прогрев до 60°С, прогрев при этой же температуре 7ч, охлаждение 2ч., затем распалубка, после чего изделие выдерживается в воде 2-3 суток, происходит объёмное расширение бетона и вследствие этого объёмное самонапряжение конструкции.
29. Изготовление напорных труб методом виброгидропрессования:
Этим методом изготавливаются трубы диаметром 500…1600 мм, длиной L=5 м, раструбные. Они делятся на 4 класса в зависимости от величины расчетного давления: Р = 0,5; 1; 1,5; 2 МПа. При испытании эти трубы должны соответствовать давлению Р = 0,6; 1,2; 1,8; 2,4 МПа. При их производстве используется бетон класса В40, рекомендуется использовать фибробетон и напрягающийся цемент НЦ 10. все материалы должны соответствовать ГОСТам и СНиПам.
Основная оснастка при изготовлении труб:
1) наружная форма: цилиндрическая, металлическая с ребрами жесткости; состоит из 2-х полуцилиндров, если диаметр трубы d≤800 мм и 4-х частей, если d >800 мм. Части формы соединяются с помощью болтов и специальных торированых пружин, которые подбираются таким образом, чтобы при гидропрессовании части формы могли несколько раздвигаться по швам на расстояние от 10 до 35 мм в завис. от d трубы, от класса и между ними возникал зазор 8…15 мм. Отклонение м/б 2-3 мм.
2)внутренний металлический сердечник: на него поверхности устраивается спиралеобразная канавка и затем одевается прорезиновый чехол, армированный металлической сеткой. В это пространство под давлением подается вода.
Материалы для изготовления виброгидропрессованных труб: цемент марки не ниже 500, активность при пропаривании не ниже 30 МПа, содержание АМД не более 3-5%, Н.Г цементного теста не выше 26%, начало схватывания не ранее 2,5 ч., конец около 4-6 ч. Щебень из гравия или обычный, песок, отвечающий требованиям ГОСТа. Для облегчения укладки б/см в форму можно использовать в качестве добавки к заполнителям классифиц. гравийно- песчаную смесь.
Для изготовления используют б/см с жесткостью 8-10 сек., при В/Ц 0,35-0,38. Б/см изготавливают в бетономешалках принудительного действия С-356, 951. Рекомендуется перемешивать б/см в цикличных смесителях принудительного действия в течение 5-6 мин. Бетон к моменту передачи усилия с арматуры на бетон должен иметь прочность не менее 36 МПа, 32 МПа и 26 МПа для труб I, II, III класса соответственно.
Для спирально армированных труб применяют стальную, высокопрочную проволоку d=3-6 мм, для продольного армирования труб- стальную высокопрочную проволоку периодического профиля. Разделительные полосы для скрепления витков спиральной арматуры следует изготавливать из полосовой стали.
Технологический процесс изготовления состоит из:
1 арматурные работы
2 подготовка формы к бетонированию
3 приготовление 6.см.
4 виброформование
5 гидропрессование
6 ТО
7 распалубка
8 калибровка раструбной части трубы
9 испытание трубы внутренним гидравлическим давлением
10 отделка и вывоз на склад готовой продукции
1: Объёмное напряжение трубы обеспечивается предварительно напряженной продольной и спиральной арматурой. Арматурные работы включают ряд операций:
- заготовку мерных стержней продольной арматуры;
- комплектование их анкерными захватными и уплотняющими втулками с удерживающими пластинами;
- высадку стержней на концах анкерных головок;
- выштамповку разделительных полос;
- перемотку проволоки из бухт заводской поставки на бабину;
- изготовление спирального каркаса.
2: Форма состоит из наружной обечайки и внутреннего сердечника. Наружные обечайки d 500-800 мм изготавливают из двух секций, а обечайки всех остальных d из 4х секций. Секция наружной обечайки состоит из вогнутых стальных листов d 6 мм, силовых бортов по периметру секции и кольцевых ребер жесткости. Внутренний сердечник состоит из металлического цилиндра, на который надеты резиновый чехол и раструбообразователь. В комплект форм входят нижние и верхние анкерные кольца для монтажа стержней продольной арматурой предварительно напряжённой.
Калибрующее кольцо для образования втулочной части трубы, уплотняющее кольцо (крестовина) для обеспечения герметичности формы. Конус для равномерного распределения б.см. по периметру формы. Пружинные болты для соединения секций наружной обечайки. Центрирующее кольцо для обеспечения соосности сердечника. Сборка форм осуществляется так: сначала с помощью скребков, щеток или дисковой шлифовочной машины (зачищающим форму органом кот. является диск с нанесенным на него слоем карборунда). Очищаем внутреннюю поверхность полуформ, а также рабочие поверхности калибрующего и анкерного колец. Затем на торцевые поверхности калибрующего кольца торцы формы,
продольные фланцы нижней полуформы на расстоянии 1-1,5 м от края раструба наносят битумную мастику. В нижнюю полуформу укладывают 2 или 4 полосы клейкой ленты (в зависимости от числа разъемов) и опускают верхнюю полуформу. Полуформы соединяют отторированными пружинными болтами, на продольные швы формы наклеивают клейкую ленту или тканевые полосы, внутреннюю поверхность формы при помощи валиков смазывают слоем эмульсионной смазки, нагретой до 55 градусов и транспортируют ее на пост армирования.
Операции по очистке и смазке, наклеивания клейкой ленты, армированию спиральной и продольной арматурой выполняют на стенде вращения. Затем в раструбную часть формы закладывают салазки, на которые с помощью консольной траверсы укладывают втулочную часть арматурного каркаса и плавно вводят ето в форму. Одновременно с подготовкой наружной формы проводят работы по подготовке сердечника:
- очищают от остатков бетона резиновым чехлом, донное кольцо сердечника верхнее прижимное кольцо формы.
- проверяют целостность резиночехла, раструбообразователя и резиновой ленты с подслоем.
- оклеивают втулочную часть резинового чехла клейкой лентой, чтобы предотвратить повреждение резины.
- наносят на резину сердечника с помощью распылителя мыльную эмульсию.
Комплектация формы заключается вустановке наружной формы на подготовленный сердечник, транспортируют на пост формовки труб.
4: Формовочный пост – это заглубленный приямок с площадками для навески пневмовибраторов с распределительной системой сжатого воздуха и со звукоизоляционной крышкой. После установки собранной формы на пост формования на нее навешивают пневмовибраторы. На посту формования в зазор между сердечником и наружной формой вставляют центрирующее кольцо. После сто фиксации устанавливается распределительный конус с вибратором. Перед укладкой б.см. вформу на ее продольные фланцы у
нижних пружинных болтов раструба устанавливают струбцины для предотвращения закрытия формы. Б/см. должна поступать в форму непрерывно, вибраторы верхнего пояса должны работать 4-5 минут. После окончания бетонирования с трубы снимают защитное кольцо и центрирующее устройство. Устанавливают смазанноеуплотняющее кольцо, затем с формыснимают вибраторы, струбцины и отправляют на гидропрессование и ТО .
5, 6: Гидропрессование осуществляется с помощью установки высокого давления и регулятора давления типаРДЖТ-1. Водой, содержащей не более30-40 мг СаО и 20-28 мг MgO в 1 литре.После достижения заданного опрессовочного давления трубы подвергаются TO. ТО может быть односторонняя и 2-хсторонняя. Подводят пар под надетый чехол и во внутреннюю полость сердечника.
По окончании ТО следует равномерно течении 10 минут снижать давление гидропрессования и отводить воду и из-под резинового чехла. Далее разборка форм.
8: Распалубленные и не требующие дополнительной обработки трубы после 3-х ступенчатой влажностной выдержки направляют на станок для калибровки внутреннего d раструба СМЖ-156.
9: После калибровки все трубы испытывают на водонепроницаемость внутренним гидравлическим давлением 1,8; 1,2; 0,6 МПа в зависимости от класса на установке СМЖ-97. Давление для трубы d 500-1200 мм. до 2,5 МПа. Трубы по качеству должны соответствовать ГОСТам 12-5 86 и 13-015. Далее ОТК и складирование.
30. Повышение степени заводской готовности железобетонных конструкций:
- пути повышения уровня заводской готовности конструкций;
- основные требования к отделке зданий;
- отделка поверхностей изделий в процессе их производства;
- технологические линии по отделке изделий после тепловой обработки;
Повышение степени заводской готовностиизделий означает максимально большее перенесение в заводские условия части строительных работ. Это даст возможность ускорить темпы строительства, экономить материальные, трудовые ресурсы, повысить производительность труда и качество. Все операции, которые осуществляются в заводских условиях, автоматизируют и обеспечивают максимальное качество продукции при минимальных затратах.
Повышение уровня заводской готовности должно осуществляться по следующим направлениям:
1. обеспечение высокого качества изделий и конструкций должного эстетического вида, требуемой формы и поверхности, с точными заданными размерами и допусками.
2. укрупнение строительных конструкций, в т.ч. изготовление комплексных изделий и объемных элементов полной заводской готовности (ПЗГ).
3. частичная или полная отделка поверхностей изделий в заводских условиях.
4. перенесение части монтажных работ в заводские условия (установка оконных, дверных
блоков, сан.-тех работ и т.д.).
Одним из эффективных методов является укрупнение строительных конструкций. Высшей степенью укрупнения элементов явл. изготовление объемных элементов ПЗГ. Это дает возможность на 80...90% перенести строительство домов в заводские условия, что позволяет в 2-3 раза увеличить темпы строительства.
Очень эффективным направлением явл. отделка поверхностей изделий в заводских условиях. Опыт и экономические расчеты показывают, что это экономически выгодно во всех случаях по сравнению с отделкой на стройке.
Еще более эффективно производство комплексной конструкции ПЗГ. что позволяет в 5 раз снизить приведенные затраты, в 7,5 раз себестоимость производства работ.
Основные требования к отделке: 1) отделка должна отвечать эстетическим и архитектурным запросам общества, должна учитывать национальные особенности региона, местный ландшафт, значимость зданий и сооружений; 2) должна быть долговечной; 3) должна быть недефицитной и дешевой; 4) должна допускать возможность полной автоматизации, механизации, роботизации отделочных работ.
Достигать гладкую поверхность изделий с минимальным количеством дефектов выгодно в процессе формования, а не в процессе доводки после ТВО. Это достигается следующими способами:
1. заглаживание поверхности после формования изделий с помощью специальных машин с рабочим органом: заглаживающие диски, рейки, вал, лента.
Целесообразно использовать комплексный подход к решению этой задачи: с помощью любого заглаживающего ленты или вала на бетоноукладчике; окончательное заглаживание после выдерживания изделий 2-3 ч, когда бетонная смесь приобретает жесткость 100 сек и более.
Лучше перед заглаживанием на поверхность укладывать тонким слоем отделочную смесь. Эту сухую смесь с помощью дисков втирать в поверхность. В результате получаем более качественный плотный поверхностный слой
2. когда изделие формуется «лицом вниз», необходимо использовать поддоны форм с гладкой зеркальной поверхностью. В частности изготавливаются поддоны с покрытием из нержавеющей стали, стеклопластиком или полимером. В отдельных случаях можно применять стеклопластиковые формы. Использовать высококачественную смазку типа ПСТЭ, ОПЛ-С и др. Очень эффективным являются смазки, содержащие парафин или воск.
3. выбор оптимальных режимов и способов формования изделий. Применение ударных площадок, импульсного способа уплотнения и др. при изготовлении изделий в кассетах внутреннее вибрирование бетонной смеси.
4. использование пластификации бетонной смеси при изготовлении напряженных пустотных настилов. В этом случае перед укладкой нижнего слоя на поверхность поддона распыляется вода, что обеспечивает получение более качественной поверхности. Еще лучше поверхность получается, если на
поверхность поддона наносить тонкий слой цементно-песчаного раствора.
Отделка декоративными растворами выполняется при формовании панелей «лицом вниз или вверх». В первом случае укладывают декоративный слой на днище подготовленной формы с последующей укладкой и разравниванием основной смеси. Во втором случае декоративный слой наносят на уложенный и уплотненный бетон изделия. Толщина декоративного слоя обычно составляет 15-20 мин. Прочность декоративного бетона обычно соответствует маркам 150-200, он должен выдерживать не менее 35 циклов попеременного замораживания и оттаивания, а водопоглощение его не должно превышать 10%. В качестве вяжущего для такого бетона светлых тонов применяют белый ПЦ марок 300,400 или приготовленные на его основе цветные цементы. Для получения декоративного цветного бетона или раствора рекомендуется применять щелоче- и светостойкие природные пигменты минерального происхождения (охра, железный сурик и др.).
Обрабатывая бетон на известняковом заполнителе механическими щетками, на поверхности панелей можно получить мелкобороздчатую или мелкошероховатую фактуру. При достаточно прочном заполнителе металлические щетки выбирают более слабый цементный камень с обнажением зерен заполнителя, и поверхность панели приобретает рельефную мелкобугристую фактуру.
Облицовка керамическими плитками. Используют плитки различных цветов размерами 48x48, 23x23 и 20x20 мм и толщиной 4 мм, а для панелей цокольных этажей применяют глазурованные плитки тина «кабанчик» размером 65x120 мм, толщиной 8 мм, четырех и более расцветок.
Панели с данным видом облицовки формуют «лицом вниз», т.к. при этом упрощается технология повышается сцепление керамических плиток с бетоном. Коврики, предназначенные для укладки в форм должны быть чистыми, а после укладки их слегка увлажняет из пистолета-распылителя не позднее чем через 10 мин. После увлажнения на керамику укладывают слой (15-20 мм) подвижного раствора, а затем слой конструктивного бетона. После формования и последующей ТО панели снимают с поддонов направляют на специальные посты, где с их поверхности при помощи моечных машин удаляют бумагу клей.
Отделка слоем песка, дробленного камня или стекла является эффективной и сравнительно недорогой. Фактурный слой, надежно скрепленный с основным бетоном, может получиться при формировании панелей «лицом вниз». В данном случае по днищу формы расстилается слой песка, гравия или дробленного мелкого щебня, который затем выравнивают деревянной рейкой и слегка уплотняют, после чего форму заполняют бетонной смесью. При укладке смеси нельзя допускать смещения фактурного слоя. После пропаривания и распалубливания фактурный слой панели на специальном посту подвергают обработке для придания поверхности рельефности.
При формовании панели «лицом вверх» фактурный слой может создаваться методом присыпки дробленного камня. На отформованную лицевой поверхностью вверх панель наносят подстилающий (10- 20 мм) слой раствора на ПЦ или цветном цементе. Затем поверхность панели из самоходного бункера присыпают равномерным слоем каменной крошки с размером зерен 15-20мм.
После прокатки валиком или дополнительной вибрации для уплотнения зерен, а также ТО налет цементного молока снимается промывкой слабым раствором соляной кислоты, а затем водой.
Стенды отделки представляют собой стеллажи с дополнительным устройством передвижных посте для ведения отделочных работ на высоте. Технология отделки поверхностей панелей состоит следующем. Панель после ТО подается краном на стенд отделки, где ее закрепляют в вертикально положении. Поверхность панели обильно увлажняют водой при помощи пистолета-распределителя; Затем имеющиеся на поверхности панели раковины затирают раствором и шпаклюют.
Отделка нижней поверхности панелей и плит перекрытий после ТО. Многопустотный настил подается мостовым краном на отделочную машину, где он переворачивается лицевой поверхностью верхнее горизонтальное положение. Из бункера выдается порция синтетической водостойкой шпаклевки которая подхватывается резервным шпателем и втирается в поры на всей поверхности изделия толщиной около 1 мм. За шпателем движется стальной нож, который снимает лот слой «на сдир». При обратно: движении машины такой же нож производит окончательную зачистку поверхности, после чего он приобретает гладкий глянцевый вид.
Отделка поверхности панелей внутренних стен производят как в вертикальном, так и горизонтальном положении на стендах или конвейерных линиях. Конвейер представляет собой рольганг с несколькими постами отделки панелей. На первом посту производится установка двух панелей очистка их поверхностей быстровращающимися щетками, работающими от пневматического привода. На втором и третьем постах соответственно устраняются дефекты поверхностей панелей, и ведется затирка их с помощью полуавтоматической затирочной машины. На последующих постах производится сушка панелей горячим воздухом, а затем съем их с конвейера мостовым краном. На отделку панелей затрачивается 1,5 ч.
Для отделки панелей в горизонтальном положении создана конвейерная линия, оборудованная двумя отделочными машинами. Каждая панель обрабатывается сначала с одной, а затем с др. стороны.
Возможна отделка изделий методом оплавления поверхности бетона. Специальная установка, где сначала поверхность бетона подсушивается, затем расплавляется при помощи плазматрона (5000°С полоса плазмы 80 мм). Толщина слоя 1 мм. Цвет серо-зеленый. Отделка прочная, долговечная.
Отделка многоцветными глазурями и эмалями отличается высокими художественно декоративными свойствами, долговечна, хорошо защищает бетон от воздействия внешней среды, ее можно изготавливать различных цветов и оттенков. Но она очень дорогая, поэтому применять ее целесообразно для отделки фасадных поверхностей особо значимых зданий.
Прежде чем осуществлять такую отделку, надо формовать подглазурный слой. Готовый подглазурный слой должен иметь матую плотность, достаточную прочность, термостойкость и жаростойкость.
Подглазурный слой изготавливается из легкого раствора на пористых песках одной фракции с добавками. Обычно смесь умеренно жесткая. Наносится на поверхность и вибрируется. Далее ТО по мягкому режиму. После ТО осуществляется сушка верхнего слоя на глубину 8-10 мм до влажности 0.5 0.8% при t=150-200°C. на горячую поверхность наносится глазурь при помощи сжатого воздух; пистолета-распылителя СО-71, установка СО-21 в три приема. После этого слой оплавляется при t=1000°C в специальных установках газопламенными горелками, плазматроном, электронагревателями, образуя плотный, прочный слой. Выдерживается изделие 15-20 мин для охлаждения. Далее склад готовой продукции.
Внешний вид поверхности при обработке методом отбиванияили откалываниязависит от степени затвердения бетона (откол может происходить на поверхности гранул заполнителя или же частично ломается сам заполнитель).
Методом «шлифования»выполняется поверхность «под камень». В зависимости от фракции заполнителя получаются разнообразные полированные или матовые поверхности.
Шлифование можно выполнить на отдельных участках поверхности. Для оживления поверхности можно использовать клинкер, глазурованную плитку и другие материалы.
При обработке кислотойудаляется тонкий слой цементного клея. Поверхность получается матовой.
Рис.1-Схема конвейерной линии для окраски панелей
1,2 – посты подготовки поверхности панелей; 3- пост огрунтовки; 4- пост сушки грунтовочного слоя; 5 – пост окраски; 6- пост сушки окрасочного слоя; 7- пост контроля качества.
Рис.2- Поточно-конвейерная линия глазурования наружных стеновых бетонных панелей производительностью до 100 тыс. м2 в год.
1 - эстакада (без фундаментов); 2 - печь-сушило; 3 - печь обжиговая; 4 -каретка универсальная; 5 — теплокопитель; 6 - привод цепной рабочий; 7 - привод цепной маневровый; 8 - натяжная станция; 9 - щит управления ИЗР-242; 10 - подмостки для нанесения глазури; 11 — наружные стеновые бетонные панели.
31.Пути и способы повышения долговечности бетонных и железобетонных конструкций:
- основное условие обеспечения долговечности бетонных и железобетонных конструкций;
- первичные мероприятия по обеспечению долговечности бетона в конкретной среде;
- вторичная защита железобетонных от агрессивного воздействия среды;