Термоформа для тепловой обработки мостовых балок, Пр=40 тыс м3 /год

 

При изготовлении изделий  с проволочной арматурой бунтодержатель с двенадцатью бунтами высокопрочной проволоки перемещается к нужным упорам. Набирается струнопакет из необходимого количества проволок, для чего конец проволоки из каждого бунта после прохода через направляющие ролики передвижного бунтодержателя пропускается через хвостовой зажим с направляющими диафрагмами и закрепляется в головном анкерном зажиме. Головной анкерный зажим с закреплённой в нём проволокой и направляющая диафрагма соединяются со специальной лыжей, связанной со стальными канатами тяговыми лебёдками, с помощью которых она перемещается вдоль стенда. Когда лыжа подходит к противоположному от бунтодержателя концу стенду, анкерный зажим отсоединяется от лыжи, прикрепляется к крюку мостового крана, заводится за упоры стенда и прикрепляется за них. После этого проволока заклинивается в хвостовом зажиме и обрезается, а процесс сборки и протягивания струнопакета повторяется. Если во время протягивания на одном из бунт кончилась проволока, на бунтодержатель мостовым краном устанавливаю новый моток проволоки и при помощи специального приспособления производят сращивание проволоки. По мере протягивания пакета на концах устанавливаю распределительные диафрагмы, которые обеспечивают проектное положение арматуры по сечению изделия. По окончании протягивания струнопакетов производится предварительное натяжение арматуры гидродомкратом.

Чтобы облегчить запасовку проволоки в гидродомкрат, перед окончательным натяжением втянутые концы проволоки обрезают. После этого укладывают арматурные каркасы, закладные детали, производят сборку форм и тем же гидродомкратом натягивают арматуру.

Для заготовки плетей в  производстве со стержневой арматурой  в цехе размещают установку для  сварки плетей и упрочнения стержней.

Бетонная смесь нужного  класса подаётся в зону действия мостового  крана самоходной бадьёй. Бадья мостовым краном снимается с тележки, транспортируется к бетонораздатчику типа СМЖ-71А и перегружается в его бункер.

Бетонораздатчик, пути которого расположены параллельно полосам стенда, консольным ленточным питателем выдаёт бетонную смесь в формы. Уплотнение бетонной смеси производится вибраторами, укреплёнными на бортах форм, и переносным ручным виброинструментом. По окончании уплотнения смеси производят пропаривание изделий в формах. Для предотвращения испарения влаги во время тепловлажностной обработки изделия сверху накрывают брезентом.

По достижении бетоном  заданной прочности производится передача усилия натяжения на бетон с помощью  песочных муфт или винтов, имеющихся  на анкерных зажимах. После снятия натяжения  арматура разрезается специальной  машиной или керосинорезом. Изделия  с помощью траверсы мостовым краном переносят на свободную площадку, где производя контроль качества и мелкий ремонт, а также заделку  необрезанных концов арматуры цементно-песчаным раствором и доводку. Готовые  изделия грузят на тележку и вывозят  на слад готовой продукции.

 

2. Обоснование режима тепловой обработки

Согласно СНиП 3.09.01-85. Производство сборных железобетонных конструкций и изделий, режимы тепловой обработки следует назначать путем установления оптимальной длительности и температурно- влажностных параматров отдельных его периодов: предварительного выдерживания, подъема температуры, изотермического прогрева (в том числе термосного выдерживания) и остывания с использованием, как правило, систем автономатического управления параметрами. [4].

Длительность предварительного выдерживания следует назначить  исходя из условий производства, но, как правило, не менее времени, приведенного в таблице 3.

Таблица 3. Длительность предварительного выдерживания

Вид бетона	Способ тепловой обработки	Предварительное выдерживание, ч, не менее	Начальное прочность  бетона, МПа (кгс/см2)	Скорость подъема  температуры, 0С/ч, не более
Тяжелый конструкционный	Пропаривание  в термоформах	1	До 0,1 (1) 0,1-0,2 (1-2) 0,2-0,4 (2-4) 0,4-0,5 (4-5) Св. 0,5 (5)	15 25 35 45 60

 

Температуру и длительность изотермического прогрева следует  назначать с учетом вида бетона, активности цемента при тепловой обработке, его тепловыделения и  массивности изделий. Максимальная температура изотермического прогрева изделий из тяжелого 80-85 ⁰С при применении портладцемента.

При назначении длительности изотермического прогрева изделий  необходимо учитывать рост прочности  бетона при их выдерживании в тепловых агрегатах без дополнительного  теплоподвода (или с теплоподводом для компенсации теплопотерь), в период межсменных перерывов, во время выполнения доводочных работ в цехе и хранении на утепленных складах. При выдерживании изделий в нерабочее время в тепловых агрегатах подачу в них теплоносителя следует прекращать за 2-3 часа до окончания изотермического прогрева либо понижать температуру прогрева на 10-15 ⁰С.

Скорость остывания среды  в теплоформах в период снижения температуры изделий из тяжелого бетона после изотермического прогрева, как правило, должна быть не более 30  ⁰С/ч. При выгрузке изделий из термоформы температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40 ⁰С.

В целях экономичного использования  тепловой энергии при назначении режима ТВО следует учитывать  последующее нарастание прочности  бетонных изделий вследствие его остывания в цехе в течение 12 ч.

Выбирается температура  и продолжительность изотермического  прогрева. Для пропаривания в термоформах паром при температуре tиз=85⁰С. При этом продолжительность изотермического прогрева τ2= 6,5 ч. Продолжительность изотермического прогрева должна определяться временем, необходимым для достижения в центре изделий температуры больше 80 ⁰С.

Скорость остывания поверхности  изделий после изотермического прогрева не должна быть больше 40 ⁰С/ч. При выгрузке изделий из камеры температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40 ⁰С. [5]

Рисунок 2 – График ТВО

 

 При разработке конкретных проектов технологических линий по выпуску мостовых железобетонных конструкций для обеспечения заданного ритма технологического потока требуемая производительность должна назначаться, как правило, по съему продукции с проектируемых установок ускоренного твердения (тепловых агрегатов), который зависит от типа выпускаемых конструкций, характеристик применяемых материалов (состав бетона, тип, марка, расход, химический и минералогический состав цемента и др.), температурных условий выдерживания конструкций, методов уплотнения, суперпластификаторов, и др. Для определения объемов продукции, снимаемой с проектируемой установки, необходимо в каждом конкретном случае задаваться минимальной продолжительностью цикла тепловой обработки, обеспечивающей достижение бетоном прочности, заданной в проекте;

 Для обеспечения минимальной продолжительности цикла тепловой обработки при минимальном расходе топливно-энергетических ресурсов в проектной документации на конкретные виды изделий необходимо учитывать реальные технологические возможности производства и назначать величины распалубочной, передаточной и отпускной прочностей бетона конструкций в соответствии с нормами.

 Выбор  теплоносителя должен осуществляться  на основании технико-экономических  расчетов и целесообразности  его применения в конкретных  условиях производства с учетом  энергетических балансов предприятий.  При проектировании технологических  линий следует стремиться к  использованию минимального количества  теплоносителей и не включать  в проекты дефицитные для данного  региона теплоносители.

 При разработке  технологических линий по изготовлению  железобетонных конструкций необходимо  предусматривать мероприятия по  защите бетона от высыхания  и трещинообразования. Каждое мероприятие  должно назначаться с учетом  принятой технологии, используемого  метода тепловой обработки конструкций  и особенностей выдерживания  бетона после тепловой обработки. 

 

Табл.4

Номенклатура мостовых балок, изготавливаемых на производственной базе ЗАО “Южуралмост”

Наименование изделий	Размеры, мм	Ккласс Бетона	Объем бетона, м3 3	Средняя плотность бетона кг/м3	Масса изделия, т	Расход стали, кг
						арматура		Закладных деталей
						напряженная	ненапряженная
Мостовая балка	18000 1400 1230	В30	115,79	2178,7	34,4	978	657	169
	24000 1400 1230	В35	419,87	2305,3	45,8	1614	870	187
	33000 1400 1530	В40	224,82	2597,3	63,06	2309	1166	223

Маркировка балок:

Б3300.140.153-4В. АIII-1, где

Б – балка;

3300.140.153- длина, ширина плиты и высота  балки (по бетону) соответственно, в см;

4- номер температурной зоны согласно  ТУ 35-1842-88;

В- класс напрягаемой арматуры;

АIII- класс ненапрягаемой арматуры;

1. Наличие и положение закладных деталей.

 

Рисунок 1.- Чертеж производимого изделия

 

 

 

 

 

 

2.3 Работа выбранной тепловой установки, её обслуживание и контроль.

Для выпуска крупноразмерных железобетонных конструкций, в частности длинномерных балок, применяют механизированные стендовые установки для формования балок в рабочем положении.

Формовочная установка состоит  из поддона, откидных продольных бортов и съемных торцовых бортов (рис. 2). По торцам поддона размещены траверсы-захваты для напрягаемой арматуры, одна из которых подвижная. Продольные борта формы открываются на 90⁰ гидравлическим приводом; при закрывании бортов посредством рычажно-шарнирного устройства одновременно устанавливают в рабочее положение подмости для обслуживания установки.

 

Рис. 2. Схема стенда для изготовления крупноразмерных железобетонных балок:

 

1 – траверса для натяжения  арматуры; 2 – откидные продольные  борта; 3 – съемные торцовые борта; 4 – складные подмости; 5 – поддон; 6 – рычаг; 7 – гидроцилиндр; 8 –  кронштейн.

К траверсам установки прикреплен вибропривод мощностью 30 кВт с горизонтально-круговыми колебаниями. Применение в стендовом производстве вибропривода позволяет механизировать процесс уплотнения бетона и значительно сократить его продолжительность, обеспечивая высокое качество изделий.

Перед началом работы для удобства обслуживания и укладки арматуры продольные борта формы откинуты в горизонтальное положение. После  укладки напрягаемых арматурных стержней в упоры траверсы собирают и закрепляют остальную арматуру и закладные детали, а затем гидроприводами закрывают продольные борта, одновременно устанавливая площадки обслуживания. Далее ставят торцовые борта и болтовые стяжки между продольными бортами формы. Домкратами производят групповое натяжение всех 12 стержней арматуры; величина натяжения автоматически контролируется фиксирующим клином.

Бетоноукладчик подает бетонную смесь  непосредственно в форму. По окончании  формования в полости формы подается пар; тепловая обработка длится 13 ч. При распалубке раскрывают продольные борта, затем обрезают стержни арматуры, извлекают изделие краном и транспортируют его в стеллаж для выдерживания.

 

2.4 Технологический расчет.

2.4.1 Для начала выполнения расчета приведу расчет состава бетонной смеси:

R = == 395 кгс/см²

Где В –значение класса бетона

0,098 – переходной коэффициент от МПа к кгс/cм²

1,64 – коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона

v – коэффциент вариации прочности бетона (13,5%)

1. Определяем Ц/В[7]

Ц/В = (R_б/AR_ц) + 0,5 = (395/0.6×500)+0,5 = 1,81

Где R_б – прочность бетона через 28 суток, Мпа

      R_ц – прочность на сжатие цемента ( берётся по марке)

      A – коэффициент (=0,6)

 

2. Определяем расход воды

Щебень с  крупностью 10-20 мм => расход воды составляет 220 л/м³, но т.к. модуль крупности песка составляет 2,7 => расход воды увеличивается на 7 л/м³.Но т.к НГЦТ 25% то расход воды уменьшается на 5 л =>

В = 222 л/м³

3. Определяем расход цемента

Ц = В × Ц/В = 222× 1,81 = 402 кг/м³

4. Определяем объём цементного  теста

V_цт = Ц/ρ_ц + В =402 /3,1 + 222 = 351 л/м³

         Коэффициент раздвижки α = 1,47

5. Определяем расход щебня

Щ  = = 1299 кг/м³