Производство трехслойных наружных стеновых панелей

ВВЕДЕНИЕ

Бетон (от фр. beton) — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси состоящей из вяжущего вещества (цемент или др.), крупных и мелких заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки, а также отсутствовать вода (например в асфальтобетоне). Бетон занимает важное место среди материалов и изделий, применяемых в капитальном строительстве. Широкое применение в строительстве получили сборные железобетонные изделия и конструкции, изготовленные на заводах и доставляемые на объекты строительства в готовом виде. За последние годы их производство увеличилось в несколько десяток раз, а использование в строительстве повысило производительность труда в 3 раза.

Железобетон представляет из себя прочный надежный строительный материал, имеющий ряд производственно-структурных особенностей. По сути он состоит из двух половин — арматуры и бетона, который в нее заливают. Появился железобетон еще в 19 веке с ограниченным узкоспециализированным функционалом — удобство транспортировки выращенных растений в сделанных из этого материала кадках.

Сегодня железобетонные конструкции применяются очень широко. Первоначальные запатентованные изобретателем кадки для перевозки цветов на продажу проявили свои отличительные свойства, и данный материал стал использоваться в различных аспектах строительства.

Выгодные отличия железобетона — это прежде всего:

— огнестойкость;

— экологичность;

— стойкость к биологическим и химическим воздействиям (конструкциям из данного материала не страшны обветшание, гниение, коррозия и временное старение);

— пластичность или технологичность (при производстве такого рода конструкций достаточно просто придавать им любую выбранную производителем или заказчиком форму).

Кроме того, железобетон как материал для строительства обходится гораздо дешевле других материалов, например металлических (стальных).

Железобетонные конструкции подразделяются на сборные и монолитные. Первые отличаются от вторых тем, что их производят сразу на заводе, а монтируют уже на месте стройки, собирая воедино строительные части. Монолитные конструкции изготавливаются прямо на стройке. Подготавливается локализованная строительная площадка и производится заливание бетона в арматурный каркас. Возможно изготовление различных продуктов из имеющегося строительного материала — дробных и единых (плитки, фундамент или колонны). Процесс изготовления конструкций подразделяется на несколько этапов. От подготовки арматуры до ухода за уже залитым твердеющим бетоном рабочие производят массу филигранных технологически выверенных работ.

Бетон и железобетон являются основными строительными материалами. Железобетон вследствие своих физико-механических свойств, долговечности и технико-экономической эффективности производства и применения изделий из них, а также наличия достаточных сырьевых ресурсов для получения цемента и бетона занимает ведущее место и играет важную роль в строительстве.

Цель данной курсовой работы: выполнить проект цеха для производства трехслойных панелей наружных стен, отвечающих нормативным требованиям.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ.

1.1 Номенклатура выпускаемой продукции Различают, стеновые панели: наружных стен не отапливаемых зданий, изготовляемые из тяжелых.

Наружных стен отапливаемых здании, их делают слоистыми из тяжелого бетона с теплоизоляционным слоем. Наружных стен, изготовляемые из тяжелого бетона, а также из ячеистого бетона. Перегородок (армированные и неармированные), для которых пригоден бетон всех видов. В качестве межкомнатных и ненесущих перегородок широко применяются трехслойные железобетонные перегородки на всю ширину и высоту комнаты.

Тяжелый бетон для панелей наружных стен должен иметь марку не ниже 200, а для внутренних — не ниже 150. Марка бетона неармированных перегородок в сплошных плитах не менее 50 и в пустотелых — не менее 75.

Трехслойные панели состоят из двух тонких железобетонных плит и эффективного теплоизоляционного слоя (утеплителя), укладываемого между ними. В качестве утеплителя применяют полужесткие минераловатные плиты, минеральную пробку, цементный фибролит, асбестоцементные плиты, минераловатные маты на фенольной связке, маты из стекловолокна, а также жесткие утеплители — пеностекло, пенокералит. Железобетонные слои панели соединяют между собой сварными арматурными каркасами. Внутренний слой трехслойной панели принимают толщиной 80 мм, а наружный — 50 мм. Толщину слоя утеплителя определяют теплотехническим расчетом.

Панели наружных стен из тяжелого бетона изготовляют с утеплителем и сплошными. Первые имеют железобетонную оболочку 1, которая заполняется теплоизоляционным бетоном 2 (газоили пенобетоном); фасадную сторону панелей 3 облицовывают обычно керамическими плитками. В качестве облицовки используют также стеклянные или пластмассовые плитки, поверхность покрывают фактурным слоем из декоративного бетона, окрашивают атмосферостойкими красками и т. д. Облицовочный слой должен быть прочно связан с бетоном и не иметь выколов, трещин, пятен и других дефектов на поверхности. Внутренние поверхности панелей и перегородок полностью подготавливают под окраску или наклейку обоев. Шероховатость поверхности не превышает 0,6—1,2 мм.

По виду армирования железобетонные изделия подразделяются на предварительно напряженные и с обычным армированием, т. е. без предварительного напряжения.

По объемному весу применяемых бетонов различают изделия, изготовленные: из особо тяжелых бетонов объемным весом более 2500 кг/м3; из тяжелых бетонов объемным весом от 1800 до 2500 кг/м3.

По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих получают изделия: из цементных бетонов — тяжелых на обычных плотных заполнителях, из особо тяжелых бетонов на пористых заполнителях. По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида — однослойные или двухслойные и многослойные, изготовленными из бетона разных видов или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.

1.2 Основные характеристики Мы выпускаем трехслойные железобетонные наружные стеновые ненесущие панели типа 3НСНг.30.28.35: однорядной разрезки с гибкими связями длиной 3000 мм, высотой 2800 мм и толщиной 350 мм из тяжелого бетона.

Трехслойные железобетонные панели изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 31 310–2005 «Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем. Общие технические условия»

В зависимости от разных признаков стеновые панели подразделяют на отдельные виды: по месту положения в стене (по высоте) — карнизные и цокольные; расположению в плане — на рядовые и угловые; теплотехническим свойствам — на утепленные, применяемые в отапливаемых зданиях, и не утепленные — для неотапливаемых зданий; разрезке — на полосные, однои двухмодульные; виду материалов — на железобетонные.

В данной курсовой работе рассмотрены трехслойные железобетонные панели: по назначению — панели стен цокольного этажа или технического подполья; по статической схеме работы — ненесущий, по типу соединительных связей — с гибкими связями из коррозионно-стойкой стали или другого коррозионно-стойкого материала.

Номинальную толщину армированных наружного и внутреннего бетонных слоев панели следует применять для внутренних слоев ненесущих панелей — 80 мм; наружных слоев панелей при тяжелом бетоне — 65 мм.

Для основных слоев панелей следует принимать тяжелый (или мелкозернистый) бетон класса не ниже В15.

Марки по морозостойкости и водопроницаемости бетона для наружного слоя, защитно-декоративного слоя и железобетонных связей следует принимать не менее F150 и W4 — для панелей цокольного этажа и технического подполья и парапетных панелей.

Проектные классы бетона и марки раствора по прочности на сжатие для наружного защитно-декоративного слоя следует принимать не ниже класса бетона основного слоя не ниже В7,5. Марку раствора по морозостойкости для наружного защитно-декоративного слоя следует принимать не ниже F50.

В качестве теплоизоляционного слоя следует применять минеральные ваты на основе базальтового волокна на синтетическом связующем плотностью 80−160 кг/м3, а также волостанитые волокна на битумно-минеральной связке.

Декоративный лицевой слой панели выполняется: цветным (с применением пигментов в составе бетона).

Таблица 1 Допуски на изготовление панелей

В качестве связей между слоями используются:

Стальные оцинкованные гибкие связи

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Сырье и исходные материалы Основными видами сырья для изготовления железобетонных изделий служат:

· Песок;

· Цемент;

· Щебень и гравий;

· Вода;

· Арматурная сталь Песок. Общие требование к песку для строительных работ изложены в ГОСТ 8736–67.

Природный песок — неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

При отсутствии природного песка надлежащего качества применяют искусственный песок, получаемый дроблением твердых горных пород с пределом прочности в насыщенном водой состоянии не менее 400 кг/см2. Большое значение имеет зерновой (гранулометрический) состав песка. Характеристику зернового состава песка определяют его просеиванием через стандартный набор сит, имеющих отверстия в свету: 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,31 и 0,14 мм.

Для определения зернового состава песка используют стандартный набор сит с отверстиями (мм): 10; 5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14, через которые просеивают навеску песка, равную 1 кг. Сначала определяют частные остатки в процентах на каждом сите (а2,5; a1,25; а0,63 и т. д.), а затем полные остатки (А2,5; А1,25; А0,63 и т. д.). Полный остаток на любом сите равен сумме частных остатков на этом сите и на всех вышерасположенных ситах. Например, А0,63 = а0,63 + а0,125 + а2,5. Величины полных остатков являются характеристикой зернового состава песка.

На основании результатов ситового анализа песка можно рассчитать модуль крупности зерен Мкр по формуле:

Мкр = (A2,5 +A1,25 +А0,63 +А0,315 +А0,14) /100.

В зависимости от зернового состава различают песок повышенной крупности, крупный, средний, мелкий и очень мелкий (табл. 2).

Таблица 2. Зерновой состав песка

Для приготовления тяжелого бетона рекомендуются крупные и средние пески с модулем крупности 2−3,25. Использовать для бетона мелкие и тем более очень мелкие пески допускается только после технико-экономического обоснования, целесообразности их применения.

Средняя плотность песка зависит от его пустотности и влажности. Чем ниже пустотность песка, тем выше его средняя плотность, поэтому по величине последней можно оценить качество зернового состава песка. Обычно средняя плотность сухого кварцевого песка в рыхлом состоянии колеблется в пределах 1500—1550 кг/м3, в уплотненном — 1600—1700 кг/м3. Кроме того, средняя плотность песка в определенной мере характеризует структуру самих зерен. Например, пески, состоящие из плотных, прочных и морозостойких зерен, имеют повышенную среднюю плотность (не менее 1550 кг/м3). Такие пески применяют для приготовления высокопрочных и морозостойких бетонов.

Наименьшая средняя плотность кварцевого песка соответствует его влажности 5—7%. Это обстоятельство следует учитывать при обычной дозировке песка, а также при его приемке.

Качество песка для бетона определяют не только зерновым составом, но и содержанием вредных примесей (глинистые и пылевидные частицы, органические примеси, сернистые и сернокислые соединения), количество которых не должно превышать установленных стандартом пределов.

Песок не должен содержать более 3% по весу глины, ила и мелких пылевидных фракций, орпеделяемых отмучиванием. Наиболее вредна глина, обволакивающая зерна песка и препятствующих их сцеплению с цементным камнем.

Цемент. Вид цемента выбирают в соответствии с назначением конструкций и условиями их эксплуатации, требуемым классом бетона (марка), величиной отпускной прочности бетона для сборных конструкций или проектного возраста бетона для монолитных и сборно-монолитных конструкций.

Расход цемента в бетоне будет рациональным, если соблюдается соотношение между марками цемента и прочностью бетона (приведены в табл. 3).

Таблица 3. Соотношение между маркой цемента и его прочностью

С уменьшением этого соотношения увеличивается расход цемента, развиваются усадочные деформации, и снижается трещиностойкость бетона, при увеличении этого соотношения за счет недостаточного содержания цемента наблюдается расслоение бетонной смеси, понижение плотности бетона.

Щебень и гравий. Щебнем из естественного камня называется материал, полученный в результате искусственного дробления камня из твердых горных пород. Щебень является наиболее распространенным крупным заполнителем бетона, применяемым при изготовлении сборных железобетонных конструкции и деталей. Для приготовления щебня применяют гранит, диабаз, прочный известняк, доломит и другие породы. Куски щебня имеют неправильную форму с острыми гранями, что улучшает сцепление щебня с цементным камнем.

Гравием называется рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения твердых горных пород водой рек, озер и морей. В отличие от щебня зерна гравия имеют окатанную форму.

Зерновой состав крупного заполнителя оказывает большое влияние на качество бетона. При выборе зерно вого состава крупного заполнителя для бетона необходимо исходить из основного требования — получить наименьший объем пустот в крупном заполнителе, а следовательно, снизить расход цемента в бетоне заданной марки.

В зависимости от размера зерен гравий и щебень подразделяют на фракции 5—10, 10—20, 20—40 и 40—70 мм. В каждой фракции гравия или щебня должны быть зерна всех размеров — от наибольшего до наименьшего для данной фракции.

Для приготовления бетона более экономичен предельно крупный гравий или щебень, так как при этом из-за меньшей суммарной поверхности зерен снижается расход цемента. Однако наибольшая крупность зерен заполнителя ограничивается размерами бетонируемых конструкций и расстояниями между стержнями арматуры. Например, наибольший размер зерен крупного заполнителя должен быть не более Уз наименьшего размера бетонируемой конструкции или не более 3Д наименьшего расстояния между стержнями арматуры. При бетонировании плит допускается применение до 50% зерен крупного заполнителя наибольшей крупности, равной половине толщины плиты. Для тонкостенных густоармированных конструкций следует использовать заполнитель крупностью до 20 мм, а для более массивных конструкций — до 40 и даже до 70 мм. Содержание зерен крупнее установленного наибольшего размера допускается не более 5% по массе гравия пли щебня.

Зерновой состав крупного заполнителя определяют просеиванием средней пробы массой 10 кг через стандартный набор сит с размерами отверстий 70, 40, 20, 10 и 5 мм и последующим взвешиванием остатков на каждом сите. Затем вычисляют в процентах частные и полные остатки и устанавливают наибольшую и наименьшую крупность зерен заполнителя. За наибольшую крупность зерен принимают размер отверстия того верхнего сита, на котором полный остаток превышает 5%, а за наименьшую — размер отверстия первого снизу сита, полный остаток на котором составляет не менее Для оценки зернового состава крупного заполнителя по результатам просеивания строят кривую. Крупный заполнитель признают пригодным для приготовления бетона, если кривая его зернового состава располагается в пределах заштрихованной площади.

Объем пустот в гравии не должен превышать 45, а в щебне—50%. Для уменьшения пустотности заполнителя следует смешивать в надлежащих соотношениях отдельные фракции зерен или вводить в него недостающие фракции.

Для приготовления бетона более выгодны щебень, форма зерен которого близка к кубической, и гравий яйцевидной или шаровой формы. Содержание в гравии или щебне лещадных или игловидных зерен не должно превышать 15% по массе. Глинистые и пылевидные частицы в составе гравия и щебня считаются, как и в песке, вредными примесями. Содержание в гравии глинистых и пылевидных частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 1% по массе. В щебне из изверженных и метаморфических горных пород, предназначенном для бетона марок ниже М 300, содержание глинистых и пылевидных частиц не должно превышать 2%, а для бетона марок М 300 и выше — 1%. Органические примеси снижают качество крупного заполнителя, поэтому их содержание устанавливают, как и для песка, колориметрическим методом.

Прочность зерен крупного заполнителя оказывает существенное влияние на прочность приготовленного на нем бетона. В свою очередь, марка щебня по прочности зависит от прочности исходной горной породы. Для тяжелых бетонов следует применять щебень, получаемый из трных пород, имеющих прочность в 1,5—2 раза выше заданной марки бетона. Предварительно пригодность гравия и щебня для бетонов различных марок оценивают по степени их дробимости при раздавливании в стальном цилиндре. По этому показателю крупный заполни км. подразделяют на марки: Др8, Др12, Др16 и Др24. Вели чины 8, 12, 16 и 24 показывают предельное количестве (в % по массе) мелких зерен диаметром менее 5 мм, образовавшихся при раздавливании пробы материалов. Например, для бетона марки М 300 и выше рекомендуется щебень или гравий марки Др8, а для бетона марки М 200 — Др12. Прочность бетона снижается при наличии в щебне или гравии зерен слабых, выветрившихся пород, в связи с чем их содержание не должно превышать 10% по массе.

Окончательно пригодность гравия или щебня для бетона требуемой марки устанавливают по результатам испытания бетона на данном заполнителе.

Морозостойкость гравия и щебня определяют попеременным^ замораживанием и оттаиванием в насыщенном водой состоянии, а также ускоренным методом — замораживанием в растворе сернокислого натрия. По степени морозостойкости гравий и щебень разделяют на марки: Мрз 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300.

Вода для затворения. При смешивании цемента с водой получается пластичное цементное тесто, которое в результате происходящих в нем физико-химических процессов густеет и теряет пластичность, т. е. начинает схватываться. Вода для затворения бетонной смеси не должна быть загрязнена сточными водами (промышленными и бытовыми), маслами. В ней не должны содержаться соли, кислоты и органические примеси выше допускаемых норм.

В частности, общее содержание солей не допускается более 5000 мг/л, а сульфатов (сернокислый кальций, магний, натрий) в пересчете на SO4 — 2700 мг/л.

Высокое содержание сульфатов приводит к коррозии арматуры и бетона.

Морскую воду применять для затворения бетонной смеси можно, но следует учитывать возможность появления солевых выцветов на поверхности изделий.

Арматурная сталь. Бетон, представляет собой искусственный камень, хорошо сопротивляющийся сжатию, и слабо (в 10 — 15 раз меньше) — растяжению. Поэтому в железобетонных элементах, работающих на изгиб и на внецентренное сжатие, бетон, как правило, воспринимает сжимающие усилия, а растягивающие усилия передаются на рабочую арматуру, которую укладывают в растянутой зоне. Так, например, в двухпролетной плите или балке рабочая арматура укладывается в растянутых зонах: в пролетах внизу, а на опоре — вверху. Таким образом, в железобетонных элементах рационально используются механические свойства обоих составляющих — бетона и стали.

Однако весьма часто арматура вводится так же и в сжатую зону сечения элемента. Причем в одних случаях в центрально или внецентренно сжатых элементах работа сжатой арматуры учитывается и площадь ее определяется расчетом; в других случаях — в элементах, работающих на изгиб, когда отношение сжатой арматуры к растянутой, рабочей, составляется не более 10%, работа сжатой арматуры не учитывается и поэтому рассматривается как монтажная.

Для армирования железобетонных конструкций обычно применяется гибкая арматура из стальных стержней круглого гладкого сечения или периодического профиля. Весьма редко применяется жесткая арматура из фасонного проката (двутавры, швеллеры, уголки).

Прочность стали характеризуется браковочным минимумом предела текучести — величиной Rн, выраженной в кг/см2. Естественно, что чем прочнее арматура, тем меньше расход стали, чтобы воспринять усилие, действующее на элемент.

Пластичность стали определяется ее относительным удлинением при разрыве в процентах. Пластичность играет большую роль как в работе конструкций из обычного железобетона, так и из предварительно напряженного. В обычном железобетоне большие относительные удлинения арматуры увеличивают прогиб изгибаемых элементов, что является ее отрицательной стороной. Но пластичность способствует возникновению пластичных шарниров в статически неопределимых конструкциях, учет которых ведет к экономии стали и упрощению армирования.

В предварительно напряженном железобетоне пластичность стали улучшает условия изготовления арматурных изделий, так как такие стали менее хрупки и не так чувствительны к загибам в холодном состоянии при заготовке и анкеровке арматуры.

Сцепление стали с бетоном при их совместной работе обуславливается такими факторами, как склеивание арматуры с бетоном, трение и зацепление арматуры о бетон при выдергивании вследствие шероховатости поверхности стержней. Для железобетонных конструкций применяются стержни с кладкой поверхностью и периодического профиля. Стержни с гладкой поверхностью слабо сопротивляются выдергиванию из бетона. Поэтому на концах арматуры из гладких стержней устраиваются крюки.

Кроме того, слабое сцепление гладких стержней с бетоном не позволяет использовать прочность арматуры высоких марок, так как скольжение стержней (потеря монолитности) наступает раньше, чем напряжения в арматуре достигают предела текучести. Арматура же периодического профиля — это круглые стержни, поверхность которых покрыта выступами.

Такая поверхность создает значительно лучшее (в два и больше раз) сцепление арматуры с бетоном, что позволяет использовать прочность арматуры высоких марок, снизить расход стали и не устраивать крюков на концах стержней. К арматуре периодического профиля относятся также арматурно-проволочные изделия (нераскручивающиеся стальные пряди, стальные канаты и др. с негладкой поверхностью).

В соответствии с указанными свойствами арматурная сталь делится на классы. Механические характеристики арматурных сталей — прочность и деформативность при растяжении.

Мягкие стали отличаются относительно малой прочностью и большой деформативностью (площадкой текучести).

Твердые стали отличаются большой прочностью и малой деформативностью.

Арматурную сталь разделяют по классу:

* сталь горячекатная (ГОСТ 5781−61): класса А-I — круглая (гладкая) диаметром от 6 до 40 мм, класса A-II — периодического профиля диаметром от 10 до 90 мм, класса A-III — то же, от 6 до 40 мм, класса A-VI — то же, от 10 до 32 мм.

* сталь периодического профиля, упрочненная вытяжкой с контролем напряжений и удлинений или с контролем только удлинений (ГОСТ 5781−61): класса A-IIв — диаметром от 6 до 40 мм, класса A-IIIв — диаметром от 6 до 40 мм.

* обыкновенная арматурная проволока (ГОСТ 6727−53) диаметром от 3 до 8 мм.

* высокопрочная гладкая арматурная проволока (ГОСТ 7348−55) диаметром от 2,5 до 8 мм.

* высокопрочная арматурная проволока периодического профиля (ГОСТ 8480−57) диаметром от 2,5 до 8 мм.

* арматурные семипроволочные пряди

* многопрядные канаты (тросы) (ГОСТ 3066−55; 3067−55; 3068−55)

Для закладных деталей и соединительных накладок применяется горячекатаная полосовая, угловая и фасонная сталь группы марок 3.

В качестве ненапрягаемой арматуры (для обычного железобетона) следует преимущественно применять мягкие стали периодического профиля класса A-II и A-III, в сварных сетках и каркасах — обыкновенную арматурную проволоку диаметром 3 — 5,5 мм, для поперечной арматуры и монтажной — сталь класса A-I, упрочненную вытяжкой сталь класса A-IIв, A-IIIв и др.

Следует однако иметь в виду, что эффективно использовать прочность стержневой арматуры из сталей высоких марок можно в центрально и внецентренно сжатых элементах, но не во всех случаях в элементах из обычного железобетона, работающих на изгиб, так как по мере увеличения напряжений в растянутой арматуре изгибаемого элемента растут деформации удлинения, а вместе с ними — трещины в растянутой зоне бетона и прогиб элемента.

Ограничить величину прогиба изгибаемого элемента из обычного железобетона можно либо путем ограничения напряжений в рабочей арматуре до таких пределов, при которых прогиб балки не превысит нормативного, либо увеличением жесткости (отношения h/l) изгибаемого элемента.

Стали класса A-II и A-III не допускается применять в качестве монтажной арматуры, а также тогда, когда она не дает экономии металла по сравнению со сталью класса A-I.

панель стена цемент железобетонный

2.2 Обоснование технологической схемы производства Технологическая схема производства стеновых панелей поточно конвейерным способом

Поточно-конвейерный способ производства состоит в том, что все выполняемые операции по изготовлению изделия: очистка и смазка форм, укладка арматуры — и бетонной смеси, твердение и распалубка, выполняются на специальных постах, образующих поточную технологическую линию. При этом форма с изделием последовательно перемещается (с помощью конвейера) от поста к посту с различными интервалами времени, в зависимости от продолжительности той или иной операции на данном посту.

Основное преимущество поточно-конвейерного способа производства— в универсальности основного технологического оборудования, что позволяет при незначительной затрате средств и времени, связанных с изготовлением лишь новых форм, переходить на выпуск нового вида изделий. В конвейерном производстве панелей поставленный на поток процесс автоматизирован и механизирован максимально.

Рис. 1. Технологические схемы изготовления сборных железобетонных изделий и конструкций: а — стендовая; б — поточно-агрегатная; в — поточно-конвейерная Технологические операции и вся линия производства изделия заключается в следующем.

Изготовляемое ЖБИ специальном поддоне, от одного поста к следующему перемещается с одним и тем же интервалом времени.

Интервал времени определяется как затрачиваемый на проведение самой длительной технологической операции во всей линии. Вся линия при этом являет собой пульсирующий замкнутый конвейер. Временной интервал между перемещениями вагонетки от поста к посту обычно составляет около 15 минут. Перемещение поддона осуществляется с помощью толкателя. Машины, обрабатывающие эти изделия, и оборудование остаются на своих местах, а формы-вагонетки проходят сначала подготовительные посты, где их очищают и смазывают. Затем они поступают на основные посты.

Процесс формования состоит из следующих технологических и транспортных операций: подготовки форм (очистки, смазки (обратная эмульсионная смазка) и сборки); укладки арматуры и закладных частей или натяжения арматуры; укладки и распределения бетонной смеси в форме и ее уплотнения; обработки лицевой поверхности отформованных изделий (заравнивания, заглаживания и др.); извлечения пустотообразующих вкладышей и освобождения бортовой оснастки форм; освобождения поддонов или форм от изделий и возвращения их к началу потока.

На поддон очищенной и смазанной формы укладывают арматурную сетку и каркасы ребер и закрепляют в проектном положении закладные элементы и монтажные петли. Подготовленную форму устанавливают и закрепляют на виброплощадке. Под арматурную сетку укладывают подкладки для создания защитного слоя бетона, после чего форму заполняют бетонной смесью в количестве, необходимом для образования наружного слоя панели.

Затем в форму устанавливают вкладыш, образующий опалубку ребер панели, включают виброплощадку и бетонную смесь уплотняют. Бетоноукладчик заполняет смесью ребра панели и вновь производится ее вибрирование. Поверхность ребер заглаживается. Бетоны укладываются с помощью бетоноукладчиков с ленточными питателями

Рис. 2. Бетоноукладчик с ленточным питателем для поточно-конвейерных установок Производительность такого типа бетоноукладчиков 20— 50 м3/ч. Скорость передвижения 4—10 м/мин. Мощность двигателя 6—10 кет.

Бетоноукладчик с ленточным питателем (рис. 2) состоит из самоходной рамы, привода рамы, ленточного питателя, привода питателя, заслонки для регулирования размера выходной щели копильника, ручного механизма управления заслонкой, бункера, узла подвески кабеля, гидропривода и пульта управления. Два колеса самоходной рамы выполнены приводными. Привод передвижения рамы состоит из трехскоростного электродвигателя, редуктора, вала и двух цепных передач. Ленточный питатель состоит из приводного и натяжного барабанов, бесконечной прорезиненной ленты и опорного листа. Заслонка выполнена в виде секторного щита, перекрывающего выходное отверстие копильника. Механизм управления заслонкой состоит из червячной передачи, карданного вала, шестерен и рейки.

Уплотнение бетона способом вибрирования осуществляется с помощью поверхностных и глубинных вибраторов и виброплощадок, представляющих собой горизонтальные платформы на упругих прокладках, приводимые в колебательное движение вибромеханизмами. Форма с помещенным в ней изготовляемым изделием устанавливается на горизонтальной площадке такого вибратора и подвергается вместе с изделием действию вибраций.

Уложенный и уплотненный бетон, двигаясь с формующей лентой, проходит под реброобразователем, собирающим над ребрами формуемой панели бетон в количестве, необходимом для уплотнения при прокатке, и далее попадает под калибрующее устройство, где он окончательно укатывается. Калибрующее устройство состоит из барабана и ряда валков, охваченных бесконечной непрерывной лентой. Затем форму заполняют до верха бортов теплоизоляционными материалами, на его поверхность наносят слой штукатурки и затирают ее.

Отформованная панель подается под герметизирующую ленту в зону термической обработки, где после двухчасового пребывания при температуре 100 °C плиты получают прочность около 20 Мн/м2 (200 кГ/см2). Пропаривание трехслойных наружных стеновых панелей осуществляют путем пуска пара в термоотсеки поддонов. Каждое изделие снизу подогревают регистром термоподдона, сверху — регистром термоподдона вышележащей формы. После тепловлажностной обработки и распалубки стеновую панель передают на пост обнажения фактуры. После этого готовое изделие подается на двухокороетной обгонный рольганг и затем поступает на стенд для контроля качества и сборки панелей.

Вес формуемых изделий по поточно-конвейерной технологии ограничивается грузоподъемностью кранов и формующих виброуплотнителей, а также мощностью тяговых органов конвейеров.

2.3 Оборудование

Бетонный завод РБУ-2Г-30А

Отличительные особенности:

· Производительность РБУ: 30 куб. метров в час

· Двухвальный бетоносмеситель

· Возможность автоматического управления РБУ

· Для приготовления любых растворов и бетонов

· Простой монтаж и установка

· Оборудование сертифицировано, сертификат соответствия ГОСТ 27 338–93 и ГОСТ 16 349–85

1 — Двухвальный бетоносмеситель БП-2Г-750с со скипом, 2 — Эстакада, 3 — Дозирующий комплекс ДК-20 (2×5 куб. м), 4 — Дозатор воды ДВТ-200, 5 — Дозатор цемента ДЦ-300, 6 — Шнековый питатель, 7 — Силос СЦ-32, 8 — Пульт управления ПР (на схеме не указан)

Базовая комплектация:

· Двухвальный бетоносмеситель БП-2Г-750с

· Скиповый подъемник с двухскоростной лебедкой

· Эстакада под автобетоносмеситель (h=4000 мм.)

· Дозирующий комплекс ДК-20: бункера инертных БИ-20 2×10 куб. м., дозатор инертных (конвейер) ДИ-7 (дозирование 0−2000 кг). Тензодатчики «CAS» (Ю. Корея). Пневматика «Camozzi» (Италия)

· Компрессор «ABAC» B7000 500FT10 (Италия)

· Дозатор воды ДВТ-200 (дозирование воды 200 л)

· Дозатор цемента ДЦ-300 (дозирование 0−300 кг)

· Шнек «Wam» (Италия) d=219 мм., l=6000 мм.

· Силос цемента СЦ-32 (вместимость 32 тонны)

· Пульт управления ПР (ручной режим работы)

Дополнительные опции:

· Пульт управления ПА (полностью автоматический режим работы, с возможностью работы в ручном режиме

· Дозирующий комплекс увеличенный (3×5, 2×10, 3×10) Общий объем от 10 до 30 куб. метров

· Дозатор хим. добавок ДХТ-20 (дозирование 20 л.)

· Силос цемента увеличенный СЦ-42, СЦ-52 или СЦ-62 (42, 52 или 62 тонны)

· Кабина оператора (утеплённая)

· Установка датчика влажности «Hydronix»

· Шеф-монтаж

· Пусконаладочные работы

Двухвальный бетоносмеситель БП-2Г-750с установлен на эстакаде, на высоте разгрузки готовой смеси 4 метра. Бетоносмеситель оборудован специальным ковшом для загрузки компонентов смеси — скип.

Инертные хранятся в бункерах, количество бункеров 2 штуки, общий объем бункеров 20 куб метров. Возможна поставка бункеров 3×5, 3×10 (общий объем 30 куб. метров). Под бункерами установлен ленточный конвейер дозатор, на котором происходит дозирование компонентов, компоненты подаются из бункеров посредством открытия шиберных заслонок, заслонки управляются пневмосистемой.

При наборе необходимой дозы, включается конвейер и отдозированные компоненты подаются в скип (ковш) бетоносмесителя. Скип поднимается и высыпает компоненты в смесительную камеру бетоносмесителя.

Цемент хранится в силосе. Объем силоса 32 тонны. Подается цемент с помощью шнекового транспортера в дозатор цемента на 300 кг, в котором происходит дозация, по мере набора необходимой дозы, открывается шибер и цемент подается в смесительную камеру.

Вода подается непосредственно в камеру бетоносмесителя с помощью дозатора воды ДВТ200.

Происходит перемешивание всех компонентов (цикл длится около 30…60 секунд), после получения необходимой гомогенности смеси, открывается затвор бетоносмесителя и смесь подается в приемный бункер или в бетоновоз. Далее цикл повторяется.

Циклограмма работы бетонного завода РБУ-2Г-30А

Двухвальный бетоносмеситель БП-2Г-750с

Отличительные особенности

· Производительность 30 куб. м час

· Скип с донным затвором и лебедкой

· Два смесительных вала, 14 лопастей

· Сменная износостойкая броня

· Пневмозатвор «Camozzi» (Италия)

· Компрессор «Abac» (Италия)

· Электроавтоматика Schneider Electric (Германия)

· Имеет сертификат соотвествия ГОСТ 16 349–85

1 — корпус со сменной броней, 2 — привод смесительных валов, 3 — муфта-синхронизатор, 4 — электродвигатель привода, 5 — предохранительные мутфы, 6 — скиповый подъемник с донным затвором, 7 — лебедка подъема скипа с тормозом, 8 — электродвигатель привода лебедки, 9 — шиберная заслонка скипа, 10 — защитный кожух

Базовая комплектация:

· Двухвальный бетоносмеситель БП-2Г-750

· Скип (ковш) для загрузки смеси с донным затвором

· Лебедка для подъема скипа

· Компрессор «ABAC» Pole Position 241 (Италия)

· Пневмозатвор «Camozzi» (Италия)

· Комплект для подключение пневмоборудования

· Броня сменная чешуйчатого типа. Материал 65Г

· Лопасти 09Г2С, наплавка электродом Т590

· Кольца для самоочистки валов

· Система водоподготовки: водомер, шаровый кран

· Устройство равномерного распределения воды

· Система смазки подшипниковых узлов

Описание работы оборудования

Двухвальный бетоносмеситель состоит из неподвижного корпуса, внутри которого размещены два горизонтальных вала с закреплёнными на них лопатками и скребковыми лопастями. На валах одеты очистные кольца для самоочистки бетоносмесителя. Валы соединены между собой синхронизатором для защиты привода. Загрузка компонентов бетонной смеси осуществляется в скиповый подъемник, скип снабжен донным затвором. Бетоносмеситель может быть установлен на любой высоте.

Для защиты от попадания посторонних предметов предусмотрена защитная решетка.

Привод осуществляется от электродвигателя 18,5 кВт через ременную передачу, оснащенную кожухом, и два редуктора. Скорость вращения смесительных валов 36 оборотов минуту. Корпус двухвального бетоносмесителя облицован изнутриизносостойкой броней чешуйчатого типа. Броня сменная, крепится на винты. Броня чешуйчатого типа, состоящая из элементов, позволяет менять только износившуюся часть брони, что облегчает ремонт и обслуживание.

Для загрузки компонентов смеси имеется скиповый подъёмник (ковш) с лебедкой привода мощностью 5,5 кВт.

Выгрузка готовой бетонной смеси из двухвального бетоносмесителя производится через окно в днище корпуса, закрываемое секторным затвором с пневмоприводом.

Бетоносмеситель снабжен централизованной системой смазки подшипниковых узлов и системой для автоматической дозации и распыла воды.

· Точная дозация — погрешность не более ±1%

· Объем хранимых инертных 20 куб. метров

· Высокая производительность — до 60 куб. м час

· Минимальный ручной труд, обслуживает 1 человек

· Большая доза взвешивания — 1500 кг

· Подходит для дозации любых типов инертных

1 — бункера инертных, 2 — вибраторы-встряхиватели, 3 — секторные затворы с пневмоприводом, 4 — рама, 5 — дозатор-инертных ДИ-7, 6 — натяжной барабан, 7 — привод конвейера 5,5 кВт, 8 — приводной барабан, 9 — тензодатчики CAS., 10 — улавливатель

Базовая комплектация:

· Бункера-инертных БИ-20 (2×10) — 4 секции

· Секторные затворы, с управление пневмоцилиндрами «Camozzi» (Италия) — 4 шт.

· Пневмооборудование «Camozzi» (Италия) — 4 электропневмораспределителя, комплект фиттингов и трубок, 4 клапана быстрого выхлопа, 1 пневморегулятор, фильтр с манометром

· Вибраторы-встряхиватели «Wam» (Италия) 4 шт.

· Опорная рама

· Дозатор инертных ДИ-7 (конвейер)

· Тензодатчики «Cas» (Ю. Корея) — 4 шт.

Дополнительные опции:

· Решетки на бункера с ячейкой (40×40, 70×70 или 100×100)

· Компрессор «ABAC» B6000/270 CT7.5 (Италия)

· Реверсивный ход конвейера дозатора инертных ДИ-7

· Дозатор воды ДВП-375

· Дозатор воды ДВТ-10 010, ДВТ-20 020

· Дозатор цемента ДЦ-150, ДЦ-300

· Шнековый питатель «Wam» (Италия)

· Силос цемента СЦ-32, СЦ-40 или СЦ-60

· Пульт управления РБУ ПА

Описание работы оборудования

Два бункера установлены на специальной раме. Каждый бункер объёмом 10 куб. метров разделен на две секции, для более равномерного распределения инертных по конвейеру и более точной дозации. На каждой секции имеется секторный затвор, управление которым производится с помощью установленного на нем пневмоцилиндра Camozzi (Италия). За счет применения двух затворов: основного и добавочного, удается достичь высокой точности. На каждой секции установлен вибратор-встряхиватель Wam (Италия). Для обеспечения работоспособности дозирующего комплекса он должен быть подключен к магистрали сжатого воздуха с рабочим давлением 4…6 мПа.

Дозатор инертых (конвейер) ДИ-7 подвешен под бункерами на четырех тензодатчиках «Cas» (Ю. Корея) и четырех страховочных цепях.

Пульт управления дозирующим комплексом устанавливается в удобном для работы оператора месте.

Инертные (песок, отсев, щебень и прочее) подаются в бункера с помощью грузоподъемных механизмов. Для защиты от попадания в бункера крупных фракции на бункера могут быть установлены решетки с ячейкой 100 мм х 100 мм или других размеров.

Далее вся работа осуществляется с помощью пульта оператором дозирующим комплексом (возможна поставка дозирующего комплекса с автоматическим пультом управления ПА, для управления дозирующим комплексом без оператора). С помощью переключателей открываются затворы двух секций первого бункера и подается основная доза первого компонента. Точная дозация осуществляется нажатием кнопки и импульсным открытием одной секции первого бункера. За набором необходимой дозы оператор следит на цифровом индикаторе табло, которое находится на пульте управления. При затруднение в подаче инертых из бункеров, оператор кратковременным нажатием кнопки, приводит в действие вибраторы-встряхиватели «Wam» (Италия) на необходимой секции бункера. По мере набора и взвешивания дозы оператор включает привод конвейера-дозатора ДИ-7 и взвешенная доза инертных поступает в приемный бункер. Далее в такой же последовательности осуществляется подача и взвешивание следующего компонента из второго бункера.

После разгрузки конвейера дозатора-инертных ДИ-7, цикл дозации повторяется.

Дозатор воды ДВТ-200

Отличительные особенности:

· Наибольший предел дозирования — 200 кг

· Тензодатчики CAS. Высокая точность дозирования

· Шаровые краны на налив и слив с электроприводами мотор-редукторами

· Автоматическая система управления

· Компактный, простой монтаж и конструкция

· Быстрое дозирование, дозирует на слив

· Малое потребление энергии

Базовая комплектация:

· Дозатор воды

· Пульт с автоматической системой управления

Дозатор соответствует климатическому исполнению УХЛ 4.2 категория размещения 3 для работы в атмосфере типа II (промышленная) или I (условно-чистая) по ГОСТ 15 150–69 для эксплуатации в невзрывоопасных помещениях категории Д (по НПБ 105−95) с искусственно регулируемыми климатическими условиями с относительной влажностью воздуха до 80% при температуре окружающего воздуха от + 5 до + 45 ъ С, при этом, при температуре выше + 30 ъ С относительная влажность воздуха должна быть не более 70%.

Отличительные особенности:

· Наибольший предел дозирования — 300 кг

· Тензодатчики CAS. Высокая точность дозирования

· Заслонка дисковая поворотная «ADL»

· Привод — мотор-редуктор «Motovario» (Италия)

· Автоматическая система управления

· Компактный, простой монтаж и конструкция

· Повышенная жёсткость бака за счет ребер

· Малое потребление энергии

Базовая комплектация:

· Дозатор цемента

· Пульт с автоматической системой управления

Дополнительные опции:

· Вибратор

· Клапан аспирации

· Фланец для подсоединения двух шнеков Описание работы оборудования Дозатор соответствует климатическому исполнению УХЛ 4.2 категория размещения 3 для работы в атмосфере типа II (промышленная) или I (условно-чистая) по ГОСТ 15 150–69 для эксплуатации в невзрывоопасных помещениях категории Д (по НПБ 105−95) с искусственно регулируемыми климатическими условиями с относительной влажностью воздуха до 80% при температуре окружающего воздуха от + 5 до + 45 ъ С, при этом, при температуре выше + 30 ъ С относительная влажность воздуха должна быть не более 70%.

Силос цемента СЦ-32

Отличительные особенности:

· Вместимость 32 тонны

· Транспортировочные габариты

· Затвор ручной «WAM» (Италия)

· Система аэрации вибровентиляторами «WAM» (Италия)

· Система сводообрушения «WAM» (Италия)

· Датчики верхнегонижнего уровня WAM" (Италия)

· Пнемвооборудование «Camozzi» (Италия)

· Готовая конструкция, простой монтаж

Базовая комплектация:

· Силосная банка

· Опорная рама

· Лестница

· Ограждение крышки

· Труба закачки

· Затвор ручной «WAM» (Италия)

· Система аэрации вибровентиляторами 4 шт. «WAM» (Италия)

· Пневмооборудование «Camozzi» (Италия)

· Система сводообрушения вибратором 1 шт. «WAM» (Италия)

· Датчик верхнего уровня цемента «WAM» (Италия)

· Датчик нижнего уровня цемента «WAM» (Италия)

Дополнительные опции:

· Компрессор

· Фильтр цемента

· Датчик избытоного давления

· Фланец для подсоединения двух шнеков

· Дозатор цемента

· Шнек

Cилос цемента предназначен для приемки цемента из цементовозов, хранения и подачи цемента в дозатор бетоносмесителя.

Цемент подается в силос из цементовоза по трубе закачке. В этот момент заслонка силоса закрыта.

При работе бетонного завода заслонка находится в открытом положении. При затруднении подачи цемента из силоса включается система аэрации или система сводообрушения. Дополнительно силос может быть укомплектован фильтром цемента и датчиком избыточного давления.

Мостовой кран Для проведения погрузочно-разгрузочных работ в складах, доках и ангарах, для монтажных работ, транспортных погрузок и разгрузок используют мощный кран мостовой двухбалочный 20 тонн. Кран мостовой двухбалочный 20 т используется как на открытых объектах, так и в закрытых помещениях.

3. ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

При производстве сборных железобетонных изделий технический контроль осуществляют на различных стадиях технологического процесса. В зависимости от этого контроль различают входной, операционный и выходной.

Контроль производства осуществляет цеховой технический персонал, он отвечает за соблюдение технологических требований к изделиям. Отдел технического контроля предприятия (ОТК) контролирует качество и производит прием готовой продукции, проверяет соответствие технологии техническим условиям производства изделий.

В задачи производственного контроля входят: контроль качества поступивших на предприятие материалов и полуфабрикатов — входной контроль; контроль выполнения технологических процессов, осуществляемый во время выполнения определенных операций в соответствии с установленными режимами, инструкциями и технологическими картами — операционный контроль; контроль качества и комплектности продукции, соответствие ее стандартам и техническим условиям — выходной контроль.

3.1 Входной контроль качества Входной контроль качества заполнителей.

Вяжущие, заполнители, добавки и вода, используемые для приготовления бетона, должны соответствовать ГОСТ 26 633.

Зерновой состав гравия и щебня каждой фракции должен соответствовать указанному в табл. 1.

Таблица 1

Примечание. D, d — соответственно наибольший и наименьший номинальные диаметры контрольных сит.

В гравии и щебне фракции от 2,5 до 10 мм и смеси фракций от 5 до 20 мм содержание зерен размером от 5 до 10 мм должно быть от 25 до 50% по массе.

Песок для бетона должен состоять из зерен различного размера, чтобы его межзерновая пустотность была минимальной; чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона. В песке допускается не более 5% зерен размером от 5 до 10 мм. Наличие зерен диаметром более 10 мм не допускается. Оптимальный зерновой состав песка определяется ситовым методом и характеризуется содержанием в нем зерен различного размера.

Для определения зернового состава песка используют стандартный набор сит с отверстиями (мм): 10; 5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,14, через которые просеивают навеску песка, равную 1 кг. Сначала определяют частные остатки в процентах на каждом сите (а2,5; a1,25; а0,63 и т. д.), а затем полные остатки (А2,5; А1,25; А0,63 и т. д.). Полный остаток на любом сите равен сумме частных остатков на этом сите и на всех вышерасположенных ситах.