Изготовление на длинных и коротких стендах ферм, балок покрытий и плит покрытий, а также плитных изделий методом безопалубочного скользящего виброштампования (привести схемы)

При стендовой технологии формование изделий происходит в стационарных неперемещаемых формах, а оборудование перемещается от одной формы к другой. Этот способ используют при изготовлении крупноразмерных конструкций и конструкций, насыщенных арматурой. Стенд снабжен устройством и обо­рудованием для подготовки и натяжения арматуры и бетонирования конструкций. Длина стендов может быть 20... 150 м. а иногда 200 м.

1 упоры стенда

2 - гидродомкраты с захватами

3 — насосная станция

4 - устройство для плавной передачи напряжения с арматуры на бетон

5 - формы с паровыми рубашками

6 - бетоноукладчик

7 - установка для изготовления пакетов

8 козловой кран.

При использовании стендовой технологии целесообразно использовать механический способ натяжения арматуры, если используются длинные стенды, а на коротких стендах может использоваться электротермический способ.

Формы чистятся, смазываются, устанавливаются по донной линии, устанавливаются закладные дета­ли, укладываются на всю длину стенда напрягаемая арматура. В начале арматура натягивается на 40-50% заданной величины, затем рабочая арматура устанавливается в строго проектном положении и фиксируются с помощью специальных фиксаторов. Устанавливается ненапрягаемая арматура, закрываются формы и фикси­руются в проектном положении. При помощи бетонораздатчика происходи укладка бетонной смеси. Укладка осуществляется в 2-3 слоя и уплотняется вибраторами, поверхность заглаживается и укрывается. Энергоноситель подается в паровые рубашки форм и начинается ТВО.

Основные достоинства: неподвижность бетонной смеси после уплотнения в период схватывания и твердения и до приобретения заданной прочности, что исключает возможность деформаций от внешних механических причин. При этом можно облегчить нижнюю часть формы, т.к. форма лежит неподвижно на твердом основании и ее прочность и жесткость не надо рассчитывать на транспортные условия. Передача усилий от напряжения арматуры до окончания твердения бетона возможна па специальные строительные конструкции, примыкающие к формовочным постам. Малая механизация стендового способа требует значительных капитальных вложений.

Недостатки; необходимо подавать сырье и полуфабрикаты ко всем постам, что осложняет внутрице­ховой транспорт. Для выполнения одних и тех же операций рабочие вынуждены переходить от поста к посту, что снижает производительность труда. Удлиняются и усложняются устройства подачи электроэнергии, пара и сжатого воздуха. При твердении бетона нерационально используются производственная площадь. Изделия выводят на склад со всех постов, что увеличивает грузовой путь крана, усложняет систему техники безопасности и работу кранового оборудовании.

Стендовую схему следует применять при изготовлении длинномерных изделий (>6 м) с предварительно напряженной арматурой. Целесообразно применять при вертикальном формовании в кассетных установках плоскостных конструкций для жилищного строительства. Возможна поточная организация производства, если количество стендовых линий обеспечит возможность непрерывного перемещения специализированных рабочих звеньев с одной формовочной линии на другую через равные промежутки времени.

Различают несколько видов стендовой технологии:

1. стационарные металлические формы и железобетонные формы - матрицы для формования криволи­нейных и плоских крупноразмерных тонкостенных элементов;

2. бетонные стенды с гладкой, шлифованной поверхностью для формования различных крупноразмер­ных элементов в формах без дна. с обычным армированием и с напряжением арматуры;

3. металлические и железобетонные формы, разборные и неразборные, групповые формы - стенды, соб­ранные в пакеты значительно напряженны в которых изготавливаются напряженно-армированные балки, ребристые плиты, сваи, шпалы и тд. В зависимости от количества изготавливаемых изделий:

а) длинные стенды для изготовления нескольких изделий одновременно

б) короткие стенды для изготовления 1 изделия по длине стенда и 1-2 изделия по ширине в горизонтальном положении

Длинные стенды бывают пакетные и протяжные.

В зависимости от расположения стенда по отношению к уровню пола, формы поверхности и устройств для формования изделий существуют следующие разновидности стендов:

- напольный стенд с гладкой бетонной шлифованной поверхностью;

- лотковый стенд отличается от напольного некоторым заглублением по отношению к уровню пола:

- заглубленный стенд-камера предназначен для формования изделий в вертикальном положении. Применяются следующие способы натяжения арматуры:

- для прутковой арматуры — электротермическое или с помощь гидродомкратов;

- для проволочной или пряденой -- одиночное, групповое или пакетное.

1 -бухтодержатели

3-тормозное устройство

2-направляюигий ролик

4-гидравлический пресс

5-коивейер протягивания

6-гележка для транспортирования пакетов

7-упорные конструкции стенда;

8-натяжные устройства

9-распорядительная диафрагма

10-натяжная машина

11-насосная станция

 

В состав пакетного стенда входят: линия заготовки пакетов проволоки, устройство для транспортирования пакетов к месту формования, оборудования формовочной площади стенда.

Сборка пакетов осуществляется в следующем порядке:

Краном устанавливают бухты проволоки на бухтодержатели, концы проволок протягивают через тормозное устройство и установку для очистки проволоки. Заправляют концы проволок между пластинами зажима, обжимают прессом пластины, изгибая проволоки между ними, и фиксируют положение пластин. Собранный пакет соединяют с захватом каретки и протягивают на необходимую длину, которая устанавливается конечным выключателем. Под прессом собирается второй зажим и запрессовывается так же как и первый. Затем пакет отодвигается от пресса на 300-400 мм и под ним в такой же последовательности собирается третий за­жим. Проволоки пакета между вторым и третьим захватами перерезают дисковой пилой. Готовый пакет краном подают к формовочному стенду. Пакеты проволочной арматуры укладывают в формы и закрепляют в захватах.

Распределительные диафрагмы устанавливаются для распределения пакетов по захватам, если для изделия необходимо больше одного пакета проволоки. Напряжение арматуры производится в 2 этапа: напряжение гидродомкратом до усилия, равного 50%. проектного, проверяют расположение арматуры, осмотр зажимных устройств; напряжение доводят до величины, превышающей на 10% проектное напряжение, но не более 0.75 предела прочности при растяжении; выдерживают 5 мин, а затем снижают натяжение до проектной величины. Отпуск напряженной арматуры производится после достижения бетоном изделия необходимой прочности и проверки заанкеривания концов проволоки в бетоне.

Оборудование протяжного стенда состоит из тележки - бухтодержателя. головного и концевого захватов с зажимами для проволоки, тележки и лебедки для протягивания проволок, бетонораздатчиков и гидродомкрата. Тележку с бухтами проволоки укладывают против линии формования изделий. Концы проволок пропускаю! через отверстия плиты головного захвата и далее через пакет диафрагм в отверстия плиты концевого захвата, где они попарно закрепляются клиновыми пробками. Протягивают прядевую арматуру при помощи тяговой лебедки, после чего производят групповое натяжение арматуры гидродомкратами.

Формы для формования изделий применяют стальные, составленные из отдельных элементов. При формовании изделий в вертикальном положении применяются два тина форм: с откидными боргами и со съемными приставными бортами.

Бетонирование изделий начинают после натяжения проволочных пакетов, установки ненапрягаемой арматуры и закладных деталей, сборки форм на одной технологической линии по всей длине стенда. Бетонную смесь доставляют к стенду краном в бадьях и перегружают в бункер бегонораздатчика. Бетонирование ведется вдоль всего изделия. Способ уплотнения применяются для этого оборудования и зависят от вида изделий, их габаритов и положения на стенде при формовании в горизонтальном положении двускатных балок, ребристых панелей, опор двутаврового сечения. Вибрирование навесными вибраторами применяют при формовании изделий в вертикальном положении. Скользящее виброштампование применяют при формовании тонкостенных изделии.

Технологическая последовательность изготовления ферм остается одинаковой при работе на различных стендах; сборка форм, установка ненапрягаемой арматуры ц закладных деталей, напряжение арматуры нижнего пояса механическим или электротермическим способом, формование и тепловая обработка изделия, передача усилия предварительного напряжения с упоров стенда на отвердевший бетон изделия, разработка форм и съем изделия со стенда.

Каждый ряд стендов-камер обслуживается бетоноукладчиком. Бете иная смесь подается самоходной бадьей. Из бункера бетоноукладчика смесь поступает в вибронасадки. Для натяжения и закрепления арматуры применяют инвентарные тяги с захватами.

На стендах матрицах изготавливают крупноразмерные плиты покрытия.

1-упор стенда:

2-ипвенгарная тяга;

3-скользящий клин

4-железобетонпая матрица;

5-металический борг

 

Матрица представляет собой железобетонный короб с внутренней полостью для пара и сварными откидными бортами. На поверхности матрицы расположены углубления для ребер, в которых устроены гнезда для съемных металлических клиньев, обеспечивающих беспрепятственное отделение плиты от матрицы после передами напряжения с арматуры на бетон. Для закрепления напрягаемой арматуры у торцов матрицы установлены консольные упоры, которые оснащены инвентарными телегами. ТО производится подачей пара в полость матрицы и в камеру. По достижении бетоном необходимой прочности плиту освобождают от бортоснастки и производят отпуск арматуры.

Балки изготавливают нa металлических передвижных стендах, представляющих из себя рамную конструкцию, установленную на катки и оборудованную шарнирами упорами.

1-упор стенда; 2-балка: 3-отгяжка 4-затяжка стенда.

 

 

На 1 половину устанавливается и собирается арматурный каркас, натяжение пучков из проволоки: па 2 установка бортоснастки. Бетонирование и предварительный прогрев на 3 и 4 постах последовательный про­грев до 12 ч на каждом посту. На 5 посту производится передача напряжения арматуры на бетон постепен­ным разрезанием пучков.

Необходимое количество стендовых линий.

Пгод.изд- годовой выпуск (м3);

Fg - действительный годовой фонд времени работы оборудования (г);

Vб - объем бетона в изделиях на 1 стендовой линии (м3);

Тост - длительность оборота линии, (г).

Тост = Тл +Тф+Ту

Тл- продолжительность распалубки и подготовки форм;

Тф длительность формования:

Ту длительность ТО.

Годовой выпуск изделий:

Аст, чистая формовочная площадь стенда;

Аф - необходимая формовочная площадь;

Тизд - время, в течении которого это площадь занята изделием

 

23.Изготовление изделий для КПД кассетным методом:

- сущность метода, достоинства и недостатки; конструкции кассетных установок, пути совершенствования кассетного способа производства;

- кассетно-конвейерные линии по изготовлению изделий КПД (привести схемы).

Можно изготавливать крупнозернистые изделия широко распространенным (для изделий КПД) методом - в кассетах. Для формования изделий в кассетах применяют подвижные бетонные смеси с ОК 10-12 см (до 16 см). Получать такие смеси надо с использованием СП. Целесообразно использо­вать высокомарочные быстротвердеющие цементы, но и где возможно - ускорители твердения. Обычные бетонные смеси должны содержать повышенное количество песка или тонкомолотые до­бавки. Это для обеспечения нерасслаиваемости смеси. Крупность заполнителя до 20 мм. Подготовка кассеты к формованию: каждый отсек очищается и смазывается. Затем устанавливается арматурный каркас и фиксируется. Когда отсек собран, перемещается разделительный лист и фик­сируется при помощи штырей. Далее второй, третий и т.д. собираются отсеки. Как только все отсе­ки собраны, кассета снимется с помощью рычажно-гидравличсского механизма. Начинается про­цесс укладки и уплотнения бетонной смеси. На подготовку кассеты затрачивается 2-2.5 ч. Бетонная смесь укладывается и уплотняется в течение 1 ч. Целесообразно укладывать бетонную смесь с по­мощью бетоноукладчика, который расположен выше кассет и перемещается по эстакаде. Бетонная смесь может подаваться ленточным транспортером, с помощью сжатого воздуха, бункерами. Бе­тонная смесь укладывается в 3-4 этапа (слоя), но одновременно во все отсеки, так чтобы уровень бетонной смеси был везде одинаковый. Допускается разница 50 мм. Разница эта исключается для того, чтобы не прогибался разделительный лист. Эффективно применение повторной вибрации, ко­торое позволяет не только повысить прочность бетона, но и сократить соответственно время про-паривания, но и уменьшить усадку бетона. После этого верхняя часть заглаживается, укрывается пленкой или брезентом. Без выдержки проводят ТО по жесткому режиму: в течение 1 часа темпера­тура поднимается до 80°С, затем изометрия. Общая длительность ТО может составлять 14-16 ч. По­этому кассеты оборачиваются 1, иногда 1,5 раза в сутки, т.е. очень мала из-за этого ТО. Это являет­ся самым крупным недостатком. Распалубка кассеты длится около 1 ч. В целях лучшей распалубки применяют кратковременное вибрирование. Далее кассета опять подготавливается к производству, а изделие - на отделку. Достоинства: можно получать изделия с довольно точными размерами, с удовлетворительной боковой поверхностью, не нужны пропарочные камеры, виброплощадки, они компактны, съем с 1 м² площадки продукции на 15-20% выше по сравнению с поточно-агрегатным способом, т.е. изделия формуются в вертикальном положении. Их распалубку можно производить при 40-50% прочности от заданной. В кассетном производстве можно применять жесткие режимы ТО. Недостатки: тяжелые условия труда для рабочих, невысокая производительность, много ручно­го труда, малая механизация и автоматизация, большая подвижность бетонной смеси и большой расход цемента (расслоение бетонной смеси, возможно возникновение трещин), невозможность из­готовления широкой номенклатуры, преднапряженных изделий, невозможность производить от­делку во время формования, зависимость производительности от числа отсеков, низкая оборачи­ваемость кассет, а следовательно для сокращения длительности ТО, целесообразно:

• Применять быстротвердеющие цементы с ускорителями твердения;

• Использовать разогретые бетонные смеси, 2х ступенчатый режим ТО (40% прочности дос­тигается в кассете, а далее прочность набирается на складе);

• За счет электропрогрева длительность сокращается до 8-9 часов;

• Предлагается охлаждать отсеки холодной водой;

• Автоматизация ТО;

• Применение горячих газов (в 3 раза сокращается расход топлива);

• Уменьшение числа отсеков (но сокращается производительность);

• Применение для обогрева горячей воды Т=80-90 °С вместо пара;

• Повторное вибрирование. Пути совершенствования:

1. максимальная механизация, автоматизация, роботизация процессов производства;

2. использование безвибрационных способов уплотнения;

3. снижение подвижности и расхода цемента;

4. применение кассетно-конвейерного способа производства изделий.

Конструкции кассетных установок. Состоят из станины, которая поддерживает форму в вертикаль­ном положении и воспринимает все усилия при формовании изделий. Кассетная форма состоит из большого количества отсеков (от 2 до 10-12). Обычно разделительные листы между отсеками ме­таллические толщиной 24 мм.

1. паровые отсеки. 2.рабочие отсеки.

3. теплоизоляция.

4. рычажный, гидравлический механизм для сжатия кассеты перед формованием.

На консоли закреплены ролики, с помощью которых разделительные листы перемещаются по станине. Уплотнение осуществляется навесными вибраторами, но лучше использовать пневмо-вибраторы, глубинные, виброплощадки ударного действия при малоотсечных кассетах; бесщумный способ нагнетания бетонной смеси под давлением. Для удобства распалубки размер бортоснастки внизу на 5-7 мм меньше чем вверху. Годовая производительность кассетной установки

, где Fg - плановый годовой фонд рабочего времени оборудования; t - кол-во

рабочих часов в сутки; n - кол-во одновременно формуемых изделий; Ток - продолжительность одного оборота кассеты, ч; Ток=Т1+Т2+ТЗ+Т4, где Т1 - длительность распалубки и подготовки кассеты к формованию; Т2 - длительность формования изделий; ТЗ - продолжительность ТВО: Т4 - длительность неучтенных операций.

Кассетно-конвейерный способ. Позволяет использовать все преимущества кассетного и конвей­ерного способа. Целесообразно использовать такую линию при мощности предприятия свыше 10000 м³ общей площади в год. Применяют 2х отсечные кассеты, в связи с этим производитель­ность не зависит от количества отсеков. Схема установки поотсечной технологии.

1. станина, которая поддерживает все отсеки в вертикальном положении.

2. паровые отсеки.

3. рабочие отсеки

4. гидродомкрат для перемещения отсеков в горизонтальном положении.

Каждый отсек готовится самостоятельно. Такой подготовленный отсек перемешается на пост формования, где укладывается бетонная смесь и уплотняется, как в обычных кассетах. После фор­мования в паровые рубашки подается пар и первый этап ТО длится в тепловой установке. После ТО крайний отсек извлекается краном и весь пакет перемещается на один шаг.

Кассетно-конвейерная линия с наклонным формованием изделий (с применением метода скользящего виброштампа).

1. бункер с бетонной смесью.

2. скользящий виброштамп.

3. пакет форм с изделиями.

При этом способе главное достоинство - применение бетонной смеси с ОК=1...2 см. что способствует экономии цемента. Однородность бетонной смеси по высоте -достоинство способа. Кассетно-конвейерная линия с применением подвижных щитов.

1. подвижные щиты с паровыми рубашками, жестко соединенных м-ду собой

2. форма, свободно перемещаемая между щитами.

3. бункера с бетонной смесью и с вибрирующими устройствами.

Жесткость бетонной смеси Ж=15...20 сек. - прогресс кассетной технологии. Формуются изделия на специальном посту, снабженным подъемным устройством. Процесс формования - 7...10 мин.

Прогрессивным является способ уплотнения бетонной смеси на виброударных площадках.

1. бортоснастка, которая закрепляется.

2.тележка с формой на 2 изделия.

3.виброударная площадка.
Длительность ТО - 1,5...2 часа.
Формование с помощью специальных виброрам.

 

1. 2х отсечная кассета с двумя паровыми отсеками.

2. передвижная тележка.

3.виброрама с навесными вибраторами.
Применяются бетонные смеси с ОК=8... 10 см.

Способ формования изделий с применением вакуумирования.

1.вакуум-насос.

2.водосборник.

3.коллектор.

4.тележка, на которой закреплена кассета.

5.2х отсечная кассета

6.вакуумтрубки, соединенные с коллектором.

Применяются бетонные смеси с ОК=8...12 см. Предварительно очищенная, смазанная форма с установленным арматурным каркасом, с установленными вакуумтрубками, соединенными с кол­лектором, подается на пост формования, где закрепляется бортоснастка с помощью гидродомкрата. Коллектор соединяется с водосборником и после этого начиняется заполнение формы бетонной смесью. Бетонная смесь нагнетается в форму под давлением Р=1 МПа, т.е. происходит бесшумное формование изделий. После заполнения формы начинается вакуумирование. В трубках создается Р=0,8 МПа, в результате чего удаляется воздух и вода. Такое воздействие позволяет приобрести прочность 0,1-0,15 МПа, достаточную для распалубки. Это увеличивает оборачиваемость кассет, повышает производительность на 15%, сокращает длительность ТО в 1,5-2 раза.

Годовая производительность линии

, где Vb - объем бетона в одновременно формуемых изделиях; ч - ритм работы конвейера. Пути совершенствования линий:

• максимальная автоматизация производства, механизация;

• сокращение до минимума ритма конвейера;

• сокращение длительности ТО;

• выбор наиболее рационального способа формования.

Наиболее рациональным способом из всех перечисленных является способ с применением вакуумирования.