Производство железобетонных конструкций заводского изготовления
Технологические линии. На заводах сборного железобетона по-прежнему основными остаются агрегатно-поточные, конвейерные, стендовые и кассетные линии. Преобладающими являются агретатно-поточные линии. За последние годы внедрены в сравнительно небольших объемах полуконвейерные линии, являющиеся дальнейшим развитием агрегатно-поточных линий.
В ближайшие годы большая часть сборного железобетона будет производиться в передвижных формах. Однако выпуск изделий на агрегатно-поточных линиях будет уменьшаться, а на конвейерных — увеличиваться.
Стендовое производство останется эффективным для производства крупноразмерных, в первую очередь предварительно напряженных конструкций. Для повышения эффективности стендового производства изделий необходимо обеспечить суточную оборачиваемость стендов и выпуск изделий полной заводской готовности.
В двенадцатой пятилетке получит распространение безопалубочное производство плитных конструкций на линейных стендах. Преимуществами новой технологии являются возможность получения изделий из высокопрочного бетона с экономным расходом стали при сокращении трудовых затрат, гарантированными заданными размерами, хорошими лицевыми поверхностями, полным отказом от использования форм и снижением уровня шума в формовочном цехе.
Формы. В последние годы на заводах ведется широкое внедрение форм более рациональной конструкции, которые при пониженной массе характеризуются достаточно высокими жесткостями на изгиб и кручение и обеспечивают выпуск изделий высокого качества. К их числу относятся переналаживаемые формы, формы с упругоработающими элементами, поддоны с диагональной решеткой, формы с тремя опорами и др.
Более широко будут применяться формы из неметаллических материалов. Будут использоваться матрицы из стеклопластика и полимерных материалов и железобетонные формы с обычным и дисперсным армированием. Неметаллические формы, обеспечивая значительное снижение расхода стали, позволяют формовать изделия сложной конфигурации и с рельефными поверхностями. Весьма эффективно примененне форм из железобетона с полимерным рабочим слоем.
Формование. Формование является основной операцией в производстве железобетонных изделий, определяющей как производительность технологических линий, так и качество выпускаемых конструкций.
За последние годы созданы и работают системы, осуществляющие одновременную укладку и уплотнение смеси, обеспечивая получение изделий требуемого размера. К числу таких систем относятся вибропротяжные стационарные и перемещаемые устройства, машины для непрерывного безопалубочного формования изделий на линейных стендах и др.
Все шире внедряются новые виды формовочного оборудования: ударные столы грузоподъемностью 10 и 20 т; ударно-резонансные виброплощадки с частотой колебаний 500... ...900 кол/мин, установки с пространственными колебаниями частотой 1000.. .1500 кол/мин; резонансные установки горизонтального типа с эллиптическими колебаниями; поверхностные виброуплотняющие устройства.
Дальнейшее совершенствование формования бетонных и железобетонных изделий будет связано с его химизацией. Одним из реальных путей повышения эффективности процессов формования следует считать применение химических добавок—суперпластификаторов, что позволяет снизить уровень вибрационного воздействия на уплотняемую бетонную смесь, улучшить социальные и гигиенические условия труда, ускорить тепловую обработку бетона, увеличить сроки службы форм и снизить затраты на их ремонты, и в некоторых случаях увеличить выпуск изделий на действующем оборудовании.
Тепловая обработка. Наиболее длительным технологическим процессом при изготовлении бетонных и железобетонных изделий является твердение бетона. В настоящее время намечены пути дальнейшего сокращения длительности тепловой обработки и экономии тепловой энергии.
Значительное сокращение расхода пара в пропарочных камерах может быть достигнуто за счет улучшения конструкции теплового ограждения камер, приведения в надлежащее состояние крышек и затворов пропарочных камер,применения в качестве теплоносителя продуктов сгорания природных газов и т. д. В настоящее время разработан теплогенератор для получения требуемых параметров теплоносителей, который проходит промышленную проверку. Предстоит большая работа по определению номенклатуры бетонов и изделий, для которых применение продуктов сгорания газов в качестве теплоносителя является эффективным.
В том случае, когда не требуется сокращения режима тепловой обработки (при циклах 15... 18 ч), экономия тепловой энергии может быть достигнута путем снижения температуры изотермического выдерживания до 60.. .80 °С, а при использовании химических добавок — ускорителей твердения или комплексных добавок — до 50...60 °С.
При надлежащем состоянии пропарочных камер, когда понижение температуры среды камеры составляет не более 4...6 °С в час, целесообразно после 2...3-часового изотермического выдерживания прекращать подачу пара и дальнейшее выдерживание изделий производить в условиях медленного остывания. Применение таких режимов позволяет полнее использовать экзотермию цементов и экономить 10... 15% энергии, идущей на тепловую обработку изделий.
Для сокращения цикла и ускорения оборачиваемости форм будут более широко применять двухстадийную тепловую обработку и расширять опыт изготовления изделий со сниженной (в сравнении с 70%) отпускной прочностью. Сокращение цикла тепловой обработки на 1 ч уменьшает металлоемкость форм на 0,6 кг/м3 и стоимость изделий на 0,5 руб. на м3. Применение комплексных химических добавок позволяет сокращать расход цемента на 5...8 % или уменьшать время тепловой обработки на 2...3 ч.
Перечисленные технологические приемы, в частности применение двухстадийной тепловой обработки, позволяет достичь оборачиваемости кассет до 2...3 в сутки. Значительного сокращения времени тепловой обработки можно достичь путем применения предварительного подогрева заполнителей и бетонных смесей.
Контроль качества. Важную роль в повышении качества продукции играют методы контроля, их совершенствование. Наиболее эффективным видом является текущий контроль всех технологических операций, сырья и полуфабрикатов на всех стадиях технологического процесса изготовления железобетонных изделий. Такой метод в виде комплексной системы управления качеством продукции (КС УКП) на основе стандартов предприятия стал все шире внедряться на заводах сборного железобетона.
Совершенствование системы контроля качества продукции происходит по следующим направлениям: совершенствование приборов и методов экспрессного контроля качества исходных материалов; разработка и внедрение комплексной системы управления качеством продукции; разработка и внедрение автоматизированных систем управления качеством. Весьма целесообразно осуществлять контроль прочности, жесткости и трещиностойкости изделий и конструкций на основе неразрушающих методов. Такой контроль основывается на применении ультразвуковых, механических, радиографических, магнитных, радиоизотопных, резонансных, электронных и других методов при максимально возможном использовании автоматического контроля и регулирования режимов основных технологических процессов. В дальнейшем при контроле качества изделий заводского изготовления все большее внимание предполагается уделять именно неразрушающему контролю.
Контрольные вопросы 1. Каковы перспективы развития производства цемента для строительства? 2. Каковы перспективы развития обычных, легких и специальных бетонов? 3. Каковы перспективы развития конструкций зданий и сооружений? 4. Каковы перспективы развития производства железобетонных конструкций заводского изготовления? 5. Какая роль в производстве железобетонных конструкций отводится неразрушающему контролю?