ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА И ЗАГОТОВКА АРМАТУРНОЙ СТАЛИ

Предварительная обработка арматурной стали со - 1 гоит из операций по очистке, правке, механическому упрочне­нию (для стали, поступающей в бухтах), механическому и элек - I ротермическому упрочнению (для стали, поступающей в прут - кпх). Упрочнение применяется в основном для сталей класса -И и А-Ш.

Заготовка арматурной проволоки и стержней заключается п резке их по необходимым размерам, гнутье отгибов, а также нысадке анкерных головок на концах прутков при применении их в предварительно напряженных конструкциях.

Для устранения отходов при резке стали применяется сты­ковая сварка.

Современное заводское оборудование позволяет во многих случаях совмещать заготовку арматуры с операциями по пред- иарительной обработке стали. Так например, автоматические правильно-отрезные станки производят одновременно размотку бухт, правку, очистку и резку арматурной стали на стержни за­данной длины.

Упрочнение стали. Для более эффективного исполь - ювания несущей способности стали и экономии металла арма­турная сталь подвергается дополнительной обработке — упроч­

Нению. На заводах получили распространение следующие спо­собы упрочнения арматурной стали: волочение, холодное сплю­щивание и силовая калибровка.

Волочением называется способ обработки металла про­таскиванием через конусное отверстие — фильер. Конусообраз­ный профиль фильера состоит из обжимающей и калибрующей частей и выходного отверстия, расширяющегося по направлению волочения.

В калибруемом стержне при прохождении через отверстие возникают пластические деформации, однако, напряжение в стержне при прохождении через выходное отверстие не должно быть выше предела текучести стали. При волочении стали до­пустимое относительное обжатие площади сечения за один про­ход находится, в пределах 10—20%- В результате происходящего при волочении одновременного растяжения и обжатия металл теряет значительную часть пластических свойств и делается бо­лее жестким.

На заводах сборного железобетона применяются волочиль­ные станы с вертикальным или горизонтальным барабаном. Волочильные станы типа 1/650 и 1/750 выпускаются с дополни­тельным оборудованием, необходимым для механизации всех операций волочильного процесса.

Чтобы уменьшить силы трения при волочении, в отверстие фильера вводят специальные смазки (мыльный порошок, мыль­ную эмульсию, графит и пр.). Перед волочением с поверхности проволоки удаляется окалина и ржавчина: мотки травят в ван­нах с 3—10% водным раствором соляной или серной кислоты при температуре 50—60°, потом промывают в воде и нейтрали­зуют в известковом растворе.

, Сталь, подвергнутую волочению, называют холоднотянутой. Для арматуры применяется холоднотянутая сталь диаметром до 10 Мм. Обычно поставляют ее в готовом виде, только в некото­рых случаях волочение производится в арматурных цехах за­водов.

Сплющиванием называется, прокатывание прутка меж­ду парой профилированных валков, в результате чего пруток деформируется в одной или двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, приобретая периодический профиль. Процесс сплю­щивания вызывает во всех сечениях прутка значительные на­пряжения, которые могут превосходить предел текучести, и в стали появляются остаточные деформации, повышающие ее рас­четное сопротивление. Вследствие наклепа, возникающего при сжатии стержня, предел текучести арматурной стали повыша­ется. на 25—30%.

Холодное сплющивание арматурной стали осуществляется на станах различных моделей (конструкции А. И. Авакова). Для стержней диаметром 6—14 Мм применяется станок МА-50, который одновременно сплющивает, очищает поверхность стер­жня, правит его и автоматически режет на прутья заданной длины.

Силовой калибровкой называется вытягивание ар­матурных стержней с определенным усилием до напряжений,, превышающих нормированный предел текучести данной стали. В результате силовой калибровки повышается, предел текучести стали, который становится равным калибровочному напряжению и одинаковым для всех стержней, подвергнутых обработке. Остаточные пластические деформации вызывают удлинение стержня в пределах 4—8% с соответствующим уменьшением площади поперечного сечения.

Вытяжка отличается от силовой калибровки тем, что про­цесс контролируется не определенным напряжением, а величи­ной удлинения. Для стали марки Ст. 5 удлинение равно 5,5%, для стали марки 25Г2С — 3,5%.

Упрочнение арматурной стали вытяжкой с контролем по уси­лию или удлинению производится на установках с механиче­ским или гидравлическим приводом. Могут быть использованы короткие стенды, оборудованные натяжной машиной (например,. СМ-513) с контролем усилий натяжения по манометру, а удли­нения — специальной линейкой.

Электротермическая обработка, применяемая на заводах железобетонных изделий, предусматривает повыше­ние прочности арматурных сталей низких марок посредством контактного электронагрева. Принцип действия автоматически работающего агрегата заключается в следующем. Шестиметро­вые прутки стали по конвейеру подаются к электродам и нагре­ваются до 900—1000°, после чего поступают в охлаждающую ванну, где происходит закалка металла. Отсюда специальное устройство передает стержни к месту отпуска. Этот процесс про­исходит при температуре 350—400°.

После термообработки сталь получает прочность, значитель­но превосходящую паспортную. Например, сталь марки Ст. 5 может заменять высокопрочную легированную сталь марки 30ХГ2С, что обеспечивает значительную экономию металла.

Производительность агрегата — до 2,5 тыс. Т упрочненной арматуры в год, обслуживает его 1 человек.

Заготовка арматуры. При заготовке арматурных стержней выполняются следующие операции:

Сварка стержней и резка их по размеру на заготовительной линии;

Высадка анкерных головок на концах стержней;

Упрочнение стали вытяжкой.

При заготовке стержней из стали класса Л-1У выполняются только две основные операции: заготовка стержней необходи­мой длины и высадка анкерных головок.

Для правки и резки арматурной стали диаметром от 3 до 14 Мм применяются автоматические станки типов АН-14, С-338 и др. Станок состоит из станины, правильного барабана, механизма подачи и резки, счетчика и приемного устройства. При непрерывной автоматической подаче длина выправленной и нарезанной арматуры колеблется от минимальных размеров (160 и 188 Мм) до полной длины стержня.

Для правки и чистки прутковой арматуры диаметром 10— 32 Мм применяются приводные станки типа УПО-1.

Резка тяжелой арматуры производится на руч­ных и приводных станках. Ручной станок, например, С-77, при­меняется. при небольшом объеме работ для стали диаметром до 20 Мм. Приводные станки С-150А и пресс-ножницы С-229А це­лесообразны для резки арматурной стали диаметром до 40 Мм. При резке мягких сталей (Ст. 0 и Ст. 3) полную мощность стан­ка используют путем одновременной резки нескольких стерж­ней: шести стержней диаметром 6—8 Мм, пяти стержней диа­метром 9—12 Мм и т. д.

В производстве железобетонных изделий широко применяют сварные арматурные каркасы и арматурную сталь периодиче­ского профиля; в связи с этим резко сокращается необходи­мость в крюках на конце стержней, отгибах и хомутах.

Гнутье арматуры производится на различных при­водных станках с устройством для вращения, гибочного диска. Изгибание прутков производится на рабочем диске посредством цилиндрических пальцев (упорного, центрального и изгибающе­го), между которыми помещается пруток; при вращении гибоч­ного диска закрепленный на нем ролик изгибает пруток.

Для гнутья тяжелой арматуры диаметром до 40 Мм приме­няется приводной станок С-146, для арматуры малых диамет­ров (4—20 Мм) —станок НЗ-4. Для использования, полной мощ­ности станка производится одновременное гнутье нескольких стержней. При пакетном гнутье пользуются специальными дер­жателями.

При заготовке арматуры большое значение имеет механиза­ция мелких арматурных работ. Заслуживает внимания станок, механизирующий изготовление закладных петель для железо­бетонных изделий, который работает по принципу штампования. В неподвижно установленную матрицу подают по наклонному лотку отрезки стержней необходимой длины, и штамп, укреп­ленный на кривошипе, изгибает стержень, придавая ему форму матрицы. Готовая петля падает в ящик, установленный под станком.

Наряду с максимальной механизацией отдельных операций заготовки арматурных стержней необходимо, чтобы межопера- ционный транспорт обеспечивал непрерывность и последова­тельность осуществления всего процесса. Механизмы правки, резки и гнутья должны обслуживаться надежными и удобными механизированными средствами перемещения, устраняющими ручные переноски, перекладки, сбрасывание на пол и перево­рачивание заготовленной арматуры.

Схема организации заготовки арматуры диаметром 10— 13 Мм из сталей 25Г2С и 35ГС компонуется из линий непрерыв­ной безотходной стыковой сварки и резки, установки для высад­ки анкерных головок и установки для упрочнения вытяжкой (рис. 21). Оборудование располагают тремя параллельными линиями; при этом устраняются противопотоки в движении за­готовок и сокращаются транспортные операции.

§ 12. СВАРКА СЕТОК И КАРКАСОВ

При массовом изготовлении сварных арматурных сеток и плоских каркасов, состоящих из взаимно пересекающих­ся под прямым углом стержней, применяют контактно-точечную сварку на специальных электросварочных аппаратах.

Сварку узких сеток и легких арматурных каркасов произво­дят на точечных электросварочных аппаратах, которые работают от сети переменного тока.

Основной частью одноточечного электросварочного аппарата является трансформатор, преобразующий ток сети в сварочный ток большой силы и низкого напряжения (от 2 до 12 в). Ток под­водится к электродам, укрепленным на подвижном верхнем и не­подвижном нижнем хоботах. Электроды изготовляются в виде усеченных конусов из чистой электролитической меди с добавка­ми хрома, цинка и др.

Свариваемые стержни помещают между электродами и при нажатии на педаль верхний хобот сжимает их между собой; одновременно включается электрический ток. Точечная сварка осуществляется мгновенно, после сварки ток автоматически вы­ключается. При освобождении педали верхний электрод воз­

Вращается в исходное положение и начинается следующий цикл сварки.

Все точечные аппараты, неавтоматические и автоматические, имеют водяное охлаждение, поэтому к месту установки аппара­та должен быть подведен водопровод и предусмотрено устрой­ство для стока воды. Наличие водяного охлаждения требует установки аппаратов в закрытых, отапливаемых помещениях.

Одноточечные электросварочные машины имеют раз­личную мощность (25—200 Ква), которая выбирается в зависи­мости от диаметра сварочных стержней (12—32 Мм). Техниче­ская производительность электросварочных машин составляет:

Для неавтоматических типа АТП с педальным приводом'— до 600 сварок в час;

Для автоматических типа МТМ с электрическим приводом — до 3000; типа МТП с пневматическим приводом — до 4000 сва­рок в час.

Для сварки тяжелой арматуры применяются машины типа МТП с пневматическим приводом сжатия электродов мощно­стью 75 и 100 Ква.

Организация рабочего места при сварке сеток на одноточеч­ной машине показана на рис. 22.

Наибольшая ширина сеток и каркасов на серийных одното­чечных машинах ограничивается размером удвоенного вылета хобота машины в пределах 800—1000 Мм. Для получения кар­каса такой ширины нужно, сварив одну продольную половину

Каркаса, повернуть его на 180° и сварить другую половину. Это значительно замедляет и усложняет изготовление широкого кар­каса. Что избежать поворачивания, производят сварку каркаса последовательно на

Двух точечных маши­нах, установленных с противоположных сторон удлиненного стола.

На одноточечных стационарных сва­рочных машинах це­лесообразно свари­вать сетки шириной до 1,2 М, длиной до

4 М и весом до 25 Кг. Сварка сеток боль­ших габаритов и ве­са на таких маши-

Нах значительно по­вышает утомляе­мость рабочих и сни­жает производитель­ность труда.

В арматурных це­хах некоторых заво­дов сетки весом до 20 Кг, шириной до 1,5 М и любой необ­ходимой длины изго­тавливают на пос­тах, оборудованных кондукторами - шаб­лонами и подвес­ными сварочными машинами типа МТПГ-75. Применя­ют два варианта ор­ганизации сварочно­го поста (рис. 23): с неподвижными кондукторами и перемещаемой по монорель­су сварочной машиной; с передвижными кондукторами и ста­ционарной сварочной машиной.

Стационарная установка сварочной машины избавляет свар­щика от многократных передвижек машины по монорельсу и позволяет совместить со сваркой вспомогательные операции.

Выработка звена из трех рабочих при изготовлении сеток размером 1,5 на 5,9 М достигает 80 шт., или 700 М2 в смену.

На крупных заводах железобетонных изделий для сварки широких сеток применяют многоточечные сварочные ма­шины, в которых сварочный ток подается не с двух противопо­ложных сторон, как в одноточечных машинах, а с одной. Для односторонней сварки широких сеток применяют несколько пар электродов, следовательно, число стержней должно быть чет­ным.

Процесс работы на многоточечной сварочной машине слага­ется из следующих операций:

Заправки в машину продольных прутьев;

Укладки и приварки по всей ширине сетки первого попереч­ного прутка;

Включения механизма продольной подачи и передвижения сетки на один шаг поперечных стержней;

Последовательной укладки поперечных прутьев и сварки сетки.

Продолжительность сварочного цикла зависит от диаметров свариваемых стержней и устанавливается автоматически.

На ряде заводов установлены многоточечные сварочные ма­шины типа АТМС-14Х75, предназначенные для сварки арма­турной сетки любой длины и до 3800 Мм ширины из стержней диаметром до 12 Мм (рис. 24).

Машина имеет 14 сварочных трансформаторов мощностью по 75 Ква каждый. Подача и движение свариваемых стержней и сеток автоматизированы. Продольный и поперечный шаг сеток может изменяться от 50 до 300 Мм. Средняя производительность машины 4000 М2 в смену.

Наряду с многоточечными высокопроизводительными маши­нами применяются двухэлектродные машины меньшей производительности для обслуживания небольших предприятий (в цехах с годовым выпуском сеток до 700 г). Машина имеет два верхних электрода, передвигающихся по порталу после сварки первой пары пересечений к другой.