Строительные материалы и изделия

Сборные железобетонные конструкции

Сборные железобетонные конструкции изготавливают на за­водах или домостроительных комбинатах (ДСК), позволяющих максимально механизировать и автоматизировать процессы их изготовления, а также обеспечивающих условия для ускоренного твердения бетона. Из сборных элементов производится монтаж зданий и сооружений.

Основные операции при производстве железобетонных изде­лий включают в себя подготовку арматуры, приготовление и транс­портирование бетонной смеси, формование изделий, тепловую обработку и отделку.

Подготовка арматуры заключается в заготовке стержней нуж­ной длины и формы; изготовлении сеток, арматурных каркасов, монтажных петель, закладных деталей. На концах стержней на­прягаемой арматуры укрепляют временные анкерные головки или инвентарные зажимы.

Бетонная смесь из бетоносмесительного цеха поступает в при­емный бункер бетоноукладчика, который подает ее в форму и разравнивает. При производстве железобетонных изделий приме­няются стальные разборные формы, которые могут быть горизон­тальными и вертикальными, одиночными и групповыми (кассет­ными), силовыми и ненапрягаемыми, перемещаемыми и стацио­нарными (стендовыми).

Уплотнение бетонной смеси в формах производится преиму­щественно вибрационным, ударно-вибрационным или ударным воздействием (трамбованием). Применяется также вакуумирова­ние смеси, иногда в сочетании с вибрированием (вибровакууми­рование).

Возможно также вибропрессование (вибрирование с дополни­тельным давлением на бетонную смесь). При формовании труб и других полых цилиндрических изделий применяют центробежный способ укладки и уплотнения. Вибрирование чаще всего осуще­ствляют на виброплощадках грузоподъемностью до 5... Ю т. При получении пустотных панелей уплотнение производят с помощью вибрирующих вкладышей, служащих одновременно пустотообра - зователями.

Технологические схемы получения железобетонных изделий.

Применяют следующие схемы получения железобетонных изде­лий: стендовые, поточно-агрегатные, конвейерные и вибропро - катные.

При стендовой схеме изделия получают в стационарных формах (одиночных, кассетных, силовых, ненапрягаемых, термоформах и др.) на стенде, на котором проводятся все технологические операции, в том числе тепловая обработка. Форма с изделием при этом не перемещается, а остается на месте. По этой схеме изго­тавливают, как правило, крупногабаритные изделия (фермы, ко­лонны, балки) на полигонах.

При поточно-агрегатной схеме формы с изделиями перемеща­ются краном от одного технологического агрегата к другому.

При конвейерной схеме вагонетки с формами непрерывно дви­жутся по рельсовому пути, проходя в том числе и камеру тепло­вой обработки.

При вибропрокатной схеме изделия получают на вибропрокат - ном стане, представляющем собой непрерывно действующий лен­точный транспортер, на котором за один оборот ленты осуществ­ляются последовательно все технологические операции, начиная с приготовления бетонной смеси и заканчивая выпуском готово­го изделия. Эта схема является самой производительной.

Тепловая обработка. Для ускорения твердения бетона применя­ют различные виды тепловой обработки, не вызывающие испаре­ния влаги из бетона несмотря на высокую температуру (80... 200 °С).

Пропаривание при нормальном давлении в камерах непрерыв­ного или периодического действия, в которые подается насыщен­ный пар с температурой 80...95°С, — наиболее распространен­ный вид тепловой обработки. В камерах непрерывного действия, представляющих собой туннель, перемещаются формы-вагонетки с изделиями, проходя последовательно зоны подогрева, изотер­мической выдержки и охлаждения.

В камеры периодического действия формы с изделиями пода­ют краном и устанавливают их в штабель по 5...8 шт. с зазором

30.. . 50 мм для прохождения пара. Продолжительность пропарива­ния — 10... 16 ч. За это время бетон набирает не менее 70 % мароч­ной прочности.

Тепловая обработка в автоклавах (герметичных котлах) при давлении насыщенного пара 0,9... 1,6 МПа позволяет сохранять воду в жидком состоянии при температуре соответственно

175.. .200 °С.

Тепловая обработка в кассетах и термоформах в отличие от про­паривания исключает контакт теплоносителя с бетоном — тепло­та передается через стенки формы. В этом случае вместо пара мо­гут быть использованы горячий воздух, дымовые газы, вода и др.

Кассета представляет собой металлическую разборную форму, состоящую из отсеков, образованных вертикальными перегород­ками. Рабочие отсеки разделены тепловыми, в которые подается пар или иной теплоноситель. Кассетным способом изготавливают плоские изделия (панели перекрытий, стеновые панели и т. д.).

Термоформы оснащаются рубашками для подачи теплоносите­ля. Их применяют для изготовления крупноразмерных предвари­тельно-напряженных железобетонных изделий.

Тепловая обработка может осуществляться при использовании электродного или индукционного способа нагрева изделий.

Электродный нагрев основан на электропроводности бетонной смеси, которую можно разогреть пропусканием переменного элек­трического тока. Электродный нагрев удобно производить в кассе­тах, боковые стенки которых служат электродами.

Индукционный нагрев основан на использовании теплоты, вы­деляющейся в металлических элементах форм и арматуры при помещении их в высокочастотное электромагнитное поле.

Основные виды сборных железобетонных изделий. Железобетон­ные изделия выпускаются для жилых и общественных зданий, промышленных зданий и инженерных сооружений.

Изделия для фундаментов зданий (рис. 11.2) включают в себя фундаментные блоки, блоки стен подвалов, сваи.

Блоки стен подвалов бывают сплошными и пустотелыми. Сваи обычно имеют квадратное поперечное сечение 300x300 мм и длину

6.. . 12 м и более.

Изделия для каркасов зданий включают в себя железобетонные колонны, ригели, балки, прогоны, фермы и арки (рис. 11.3). Ри­гели, балки и фермы часто изготавливают из напряженно-арми­рованного бетона. Высоту колонн для жилых зданий обычно при­нимают равной высоте двух этажей. Высота колонн промышлен­ных зданий достигает 35 м. Элементы соединяют между собой свар­кой закладных деталей.

Балки в зависимости от перекрываемого пролета могут иметь тавровое или двутавровое сечение с отверстиями в вертикальной стенке для снижения массы. Длина балок составляет 12; 18 и 24 м.

Фермы применяют для пролетов 30 м и более; сборные желе­зобетонные арки применяют для пролетов более 60 м.

Стеновые панели (рис. 11.4) изготавливают длиной на одну или две комнаты, высотой на один этаж. Для наружных стен отаплива­емых зданий их делают из легкого или ячеистого бетона, иногда из тяжелого бетона с теплоизоляционным слоем. Панели выпус­кают с наружной защитно-декоративной отделкой.

Изделия для междуэтажных перекрытий (рис. 11.5) шириной на всю комнату обычно называют панелями, а более узкие — плита­ми. Длина их соответствует пролету перекрытия (2,4... 15,0 м).

Изделия для покрытий включают в себя железобетонные стро­пильные балки, панели и плиты покрытий (рис. 11.6). Их приме­няют при монтаже чердачных крыш. Панели и плиты покрытий

выполняют ребристыми и плоскими из обычного бетона. Панель совмещенной крыши комплектуют на заводе-изготовителе из двух ребристых железобетонных панелей-скорлуп, уложенных ребра­ми внутрь. Нижняя скорлупа служит потолком верхнего этажа дома, а верхняя — основанием кровли. Между скорлупами укладывают утеплитель — полужесткие минераловатные плиты.

Прочие изделия — санитарно-технические и вентиляционные блоки, отопительные панели, санитарно-технические кабины, лестничные марши — применяются в сборном строительстве.

/ — фундамент под колонну; 2 — колонны наружного ряда; 3 — фундаментная
балка; 4 — стеновые блоки; 5 — консоли колонн; 6 — подкрановая балка; 7 —
плиты покрытий; 8 — стропильные балки; 9 — торцовые колонны; 10 — колон-
ны внутреннего ряда

Изделия для промышленных зданий показаны на фрагменте од­ноэтажного здания (рис. 11.7). Номенклатура сборных конструк­ций одноэтажных промышленных зданий включает в себя фунда­ментные балки, колонны, подкрановые балки, стропильные и подстропильные балки, фермы, плиты покрытий, стеновые па­нели или блоки и т. д.

Изделия для горного дела (железобетонные элементы) применя­ют для крепления горизонтальных и наклонных выработок: затя­жек, стоек и вёрхняков для трапециевидных и арочных крепей, а также сегментов и тюбингов кольцевых крепей. Для крепления вертикальных выработок применяют железобетонные тюбинги.

Изделия для транспортного строительства включают в себя пролетные строения и опоры мостов, плиты дорожных тротуар­ных и аэродромных покрытий, бордюрные камни, опоры элект - роконтактной сети железных дорог, железнодорожные шпалы, трубы, тюбинги и др.

Изделия для гидротехнического строительства имеют широкую номенклатуру: балки и балочные плиты для перекрытия пролетов между бычками и для образования водосливных поверхностей плотин, шпунт, сваи, балки эстакад, фундаментные плиты, под­порные стенки, дренажные блоки и трубы, блоки для волноло­мов и молов, а также изделия, применяемые в сооружениях ме­лиоративных систем.