Плиты для покрытий аэродромов и дорог
Плиты для покрытий аэродромов, автомобильных дорог и городских проездов изготавливают, как правило, из железобетона. Так как условия эксплуатации этих плит практически одинаковы (они подвергаются, кроме внешней нагрузки, воздействию циклического увлажнения и высушивания, нагревания и охлаждения, замораживания и оттаивания, химических антигололедных реагентов), требования к бетону для этих плит также идентичны. Сумма требований, призвана обеспечить высокую долговечность бетона и, следовательно, срок службы сборных плит.
Марки бетона по морозостойкости для аэродромных и дорожных плит назначают в зависимости от расчетной среднемесячной температуры воздуха наиболее холодного месяца в районе строительства: до -5 оС включительно — F100; ниже —5°С до —15°С включительно — F150; ниже —15°С — F200.
При определении соответствия фактической морозостойкости бетона проектной марке необходимо учитывать, что при определении морозостойкости образцы перед испытанием (по ГОСТ 10060.2-95) насыщаются 5%-ным раствором хлористого натрия, а оттаивание их после каждого цикла замораживания производят в таком же растворе (второй базовый метод).
Для обеспечения морозостойкости бетона для сборных плит требования к заполнителям, воде, химическим добавкам и портландцементу для приготовления бетона, объему вовлеченного в бетонную смесь воздуха должны быть такими же, как для бетона однослойных и верхнего слоя двухслойных монолитных покрытий автомобильных дорог и аэродромов.
|
|
|
Для изготовления плит должен использоваться портландцемент из клинкера нормированного минералогического состава (п. 1.14 ГОСТ 10178).
Объему вовлеченного в бетонную смесь воздуха должен составлять 5—6%, что достигается введением воздухововлекающей добавки.
Согласно нормативным требованиям водоцементное отношение не должно превышать 0,5 для аэродромных плит и 0,4 для плит для покрытий городских дорог, крупность зерен заполнителя должна быть не более 20 мм.
Для бетона аэродромных плит ограничивается применение в качестве заполнителя гравия (допускается только по согласованию с потребителем при соответствующем технико-экономическом обосновании).
Для строительства сборных аэродромных покрытий применяются железобетонные предварительно напряженные плиты типа ПАГ (плита аэродромная гладкая). Эти плиты нашли также применение при строительстве сборных дорожных покрытий, особенно в нефтепромысловых районах Западной Сибири. Конструкции и размеры, технические условия на плиты типа ПАГ, конструкция арматурных и монтажно-стыковых изделий для них должны соответствовать ГОСТ 25912.0, ГОСТ 25912.1, ГОСТ 25912.2 и ГОСТ 25912.3.
|
|
|
Плиты типа ПАГ имеют размеры в плане 6x2 мм и толщину 14, 18 и 20 см, в соответствии с которой различают три типа таких плит: ПАГ-14, ПАГ-18 и ПАГ-20.
Рабочая поверхность плит, соответствующая верхней поверхности аэродромного покрытия, для обеспечения требуемых эксплуатационных качеств должна иметь необходимую степень шероховатости или специальное рифление.
Шероховатость поверхности плиты достигается путем обработки ее рабочей поверхности капроновыми щетками или брезентовой лентой. Если плита бетонируется рабочей поверхностью вниз, то ее рифление образуют путем применения. в качестве днища поддона формы листовой рифленой стали. Плиты армируются в продольном направлении напрягаемой арматурой из стержневой арматурной стали классов Ат-У, А-V, Aт-IV, Aт-IVС и А-IV и в поперечном направлении — ненапрягаемой арматурой из стержневой арматурной стали классов A-III, Ат-IIIС и А-П, а также арматурной проволоки класса Вр-I.
Плиты изготавливают из бетона класса прочности на растяжение при изгибе Btb3,6 и класса по прочности на сжатие В25. При этом фактическая прочность бетона на сжатие должна быть не менее 29,4 МПа. Передаточная прочность бетона – 70% класса прочности при сжатии.
|
|
|
Значение нормируемой отпускной прочности бетона принимают равным значению нормируемой передаточной прочности и не ниже 70% класса бетона по прочности на растяжение при изгибе.
Допуски по геометрическим размерам плит типа ПАГ составляют: по длине ±6(5) мм, по ширине ±5 мм, по толщине ±5(3) мм (в скобках даны допуски для плит высшей категории качества). Отклонение от прямолинейности профиля поверхностей и боковых граней плиты в любом ее сечении по длине 2 м не должно превышать 3 мм. Отклонение от прямолинейности боковых граней на всю длину плиты не должно быть более 5 мм, а на всю ее ширину — 3 мм. Отклонение от плоскостности плит не должно превышать 5 мм.
Рабочая поверхность плит не должна иметь трещин и признаков шелушения. Усадочные и технологические трещины допускаются только на нерабочей поверхности и боковых гранях плит I категории качества. На плитах высшей категории качества трещины не допускаются. На любом участке бетонной поверхности плиты площадью 1 м2 не должно быть больше трех раковин и местных наплывов или впадин. Рифленая поверхность должна иметь четкий рисунок; глубина рифления допускается не менее 1,5 мм (по согласованию с потребителем — 1,2 мм).
|
|
|
Плиты хранят в штабелях по партиям. В каждом штабеле укладывают не более 10 плит по высоте. Штабель устраивают на уплотненном и выровненном основании — грунтовом или жестком — по деревянным прокладкам. При хранении в штабелях и при транспортировании плиты укладывают по прокладкам толщиной не менее 20 мм, располагаемым строго одна над другой на расстоянии 1 м от торца плит.
Для условий строительства автомобильных дорог в нефтепромысловых районах Западной Сибири по аналогии с плитой ПАГ-14 разработаны и нашли применение плиты ПДН (плита дорожная напряженная) и ПДО (плита дорожная обыкновенная). Геометрические размеры их такие же как плиты ПАГ-14: 600х200х14 см.
Плита ПДН отличается от плиты ПАГ-14 армированием (в частности, диаметр стержней напрягаемой арматуры у ПДН—12 мм). Кроме того, проект плиты ПДН предусматривает, что, если она предназначается для укладки в зоне вечной мерзлоты, прочность бетона при сжатии должна быть увеличена до 35 МПа. Общий расход арматуры на плиту ПДН составляет 118,8 кг.
Плита ПДО армирована обычной, не предварительно напряженной арматурой диаметром 8, 10, 16 и 20 мм (общий расход арматуры на плиту 169,4 кг). Она, так же как и плита ПАГ, рассчитана на применение дорожного бетона класса В 25 и Btb3,6 (Ри45), а ее вариант, предназначенный для эксплуатации в зоне вечной мерзлоты, должен выполняться из бетона классов В30 и Вtb4,0 (Ри 50). Проект плиты ПДО предъявляет к бетону также требование по истираемости (не более 0,7 г/см2).
Для городского строительства разработаны и применяются основные типы сборных железобетонных плит с предварительно напряженной и обычной арматурой— ПДК (квадратные), ПДП (прямоугольные) и ПДШ (шестиугольные), отличающиеся конфигурацией и размерами.
В городских условиях можно применять сборные плиты других типов, регламентированные ГОСТ 21924.0. Класс бетона для плит должен быть не ниже В 25 (М300) и Btb3,6 (Ри45), а для плит, армированных предварительно напряженной арматурой,— не ниже Вtb4,0 (Ри 50). Водопоглощение бетона должно быть не более 5% по массе. Основные типы сборных плит городских дорог показаны на рис. 5.12.
Рис. 5.12. Основные типы сборных плит городских дорог:
а - ПДК; б - ПДШ; в — ПДП;
a, b — основные размеры плит; 1 — монтажная арматура; 2 — отверстие
Долговечность бетона для дорожных и аэродромных плит, а следовательно, качество и срок службы сборных покрытий в значительной степени зависят от технологии изготовления изделий на заводах железобетонных конструкций. В связи с этим для изготовления плит рекомендуются мягкие режимы пропари-вания и другие меры, обеспечивающие необходимую прочность и морозостойкость (долговечность) бетона плит. В частности, предварительная выдержка изделий перед тепловой обработкой, определяемая опытным путем, рекомендуется не менее 4 ч, скорость подъема температуры в пропарочной камере — не выше 15° С/ч, скорость снижения температуры — не более 20° С/ч, температура изотермического прогрева изделий — не выше 70° С. Длительность изотермического прогрева, определяемая опытным путем, рекомендуется в пределах 6—10 ч. При обработке плит в пропарочных камерах влажность паровоздушной среды (относительная влажность воздуха) должна быть не менее 98%.
Тротуарные плиты
Тротуарные плиты предназначены для сборных покрытий тротуаров пешеходных и садово-парковых дорожек, посадочных площадок на линиях общественного транспорта, стоянок и т.д.
Плиты из бетонов классов В22,5 и В25 предназначены для устройства покрытий садово-парковых и пешеходных дорожек, тротуаров во внутриквартальных проездах, а плиты из бетона классов В30 и В35 - для покрытий тротуаров на магистралях.
Тротуарные плиты выпускают в соответствии с ГОСТ 17608.
Плиты подразделяют на типы в зависимости от конфигурации:
К - квадратные;
П - прямоугольные;
Ш - шестиугольные;
Д - окаймляющие четырех- и пятиугольные для окаймления шестиугольных плит и пятиугольные для окаймления квадратных и прямоугольных плит при диагональном способе их укладки;
Ф - фигурные плиты и элементы мощения;
ЭДД - элементы декоративные дорожные.
Плиты могут изготовляться одно- или двухслойными с толщиной верхнего (обычного или цветного) слоя бетона не менее 20 мм.
Плиты обозначают марками в соответствии с ГОСТ 23009. Марка квадратных, прямоугольных, шестиугольных и окаймляющих плит состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных точками, обозначающих: первая цифра - порядковый номер типоразмера, буква - тип плиты, цифра после буквы - толщину плиты в сантиметрах, зависящую от вида основания.
Марка фигурных плит состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных точками, обозначающих: первая цифра - порядковый номер данной конфигурации, буква - тип плиты, цифра после буквы - порядковый номер плиты, последняя цифра - толщину плиты в сантиметрах.
Пример условного обозначения квадратной плиты длиной 375 мм, шириной 375 мм, толщиной 70 мм:
4.К.7
То же, фигурной плиты длиной 300 мм, шириной 296 мм, фигуры 1, толщиной 70 мм:
2.Ф.1.7
Прочность бетона плит на сжатие характеризуют классами по прочности на сжатие: В22,5; В25; В30; В35.
Класс бетона плит по прочности на растяжение при изгибе принимают Вtb 3,2; Вtb 3,6; Вtb 4,0; Вtb 4,4.
Прочность бетона плит на сжатие и растяжение при изгибе принимают по проекту строительства и указывают в заказе потребителя.
Значение нормируемой отпускной прочности мелкозернистого бетона плит должно составлять 90% от класса бетона по прочности на сжатие и класса бетона по прочности на растяжение при изгибе в любое время года.
Значение нормируемой отпускной прочности тяжелого бетона плит должно составлять 90% от класса бетона по прочности на сжатие и класса бетона по прочности на растяжение при изгибе в холодный период года и 70% - в теплый период года.
Фактическая прочность бетона должна соответствовать требуемой по ГОСТ 18105, в зависимости от нормируемой прочности и показателей фактической однородности прочности бетона.
Марку бетона по морозостойкости принимают по проекту строительства, но не ниже указанной в табл. 5.48, в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки района строительства и указывают в заказе на изготовление плит.
Таблица 5.48
Марки бетона тротуарных плит по морозостойкости
| Расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки района строительства, °С | Марка бетона по морозостойкости (по второму базовому методу ГОСТ 10060.2) |
| Ниже - 45 | F300 |
| От -15 до -45 включ. | F200 |
| " -5 " -15 " | F150 |
| " 0 " -5 " | F100 |
Водопоглощение бетона плит не должно превышать по массе, %:
5 - для плит из тяжелого бетона;
6 - " " " мелкозернистого бетона.
Истираемость бетона плит в зависимости от условий работы покрытий должна удовлетворять требованиям ГОСТ 13015.0; ее устанавливает потребитель при заказе.
Водоцементное отношение (В/Ц) должно быть не более 0,40.
Бетонные смеси для плит приготовляют с применением воздухововлекающих добавок. Объем вовлеченного воздуха в бетонных смесях должен быть от 4 до 5%.
Бетонные смеси для тяжелого бетона с маркой по удобоукладываемости П2 или П3 с подвижностью не более 12 см следует приготавливать с обязательным применением пластифицирующих добавок.
Для приготовления бетонной смеси следует применять бездобавочный портландцемент, портландцемент для бетонов дорожных и аэродромных покрытий марки не ниже 400, содержащий в цементном клинкере не более 5% MgO (оксида магния) и не более 8% С3А (трехкальциевого алюмината) и портландцемент с минеральными добавками до 5%, отвечающие ГОСТ 10178.
В качестве мелкого заполнителя для бетона плит применяют природные, обогащенные и фракционированные, а также дробленые обогащенные пески по ГОСТ 8736, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 26633.
Для мелкозернистого бетона применяют пески с модулем крупности не менее 2,2, а для тяжелого бетона - не менее 2,0.
В качестве крупного заполнителя применяют щебень из естественного камня, гравия и доменного шлака по ГОСТ 8267, ГОСТ 10260, ГОСТ 3344, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 26633.
Наибольший размер зерен крупного заполнителя:
10 мм - для плит толщиной до 50 мм;
20 мм " " " более 50 мм.
Марки щебня по прочности на сжатие должны быть не ниже:
1200 - для щебня из изверженных пород;
800 - " " " осадочных ".
Марка щебня по морозостойкости должна быть не ниже F200.
Виды и объем (массу) вводимых добавок определяют опытным путем в зависимости от вида, качества материалов, используемых для приготовления бетонной смеси, технологии изготовления плит, режимов тепловой обработки (тепловлажностной обработки).
В качестве ускорителя твердения для бетонной смеси плит из мелкозернистого бетона следует применять кальций хлористый по ГОСТ 450 или нитрит-нитрат-хлорид кальция по ТУ 6-03-7-04 в объеме до 3% от массы цемента.
Для изготовления цветных плит применяются пигменты.
При тепловлажностной обработке плит должны соблюдаться мягкие режимы твердения (температура не выше 70 °С) с предельной скоростью подъема и снижения температуры обработки не более 25 °С/ч.
Для конструктивного армирования плит применяют арматурную проволоку класса Вр-I по ГОСТ 6727.
Значения действительных отклонений геометрических параметров плит не должны превышать предельных, указанных в табл. 5.49.
Таблица 5.49
Требования к соблюдению геометрических размеров тротуарных плит
| Наименование отклонения геометрического параметра | Наименование геометрического параметра | Пред. откл. |
| Длина, ширина: | ||
| до 250 | ± 4 | |
| от 250 до 500 | ± 5 | |
| " 500 " 1000 | ± 6 | |
| Толщина | ± 5 | |
| Отклонение от прямолинейности профиля лицевой поверхности | - | |
| Отклонение от плоскостности лицевой поверхности | - | |
| Отклонение от перпендикулярности торцевых и смежных им граней | - |
Для конструктивно армированных плит отклонение от толщины защитного слоя бетона не должно превышать ± 5 мм.
Трещины на поверхности плит не допускаются, за исключением поверхностных и технологических шириной не более 0,1 мм и длиной до 50 мм в количестве не более 5 шт. на 1 м2 поверхности армированных плит из тяжелого бетона.
Плиты укладывают на выровненных щебеночных, бетонных, стабилизированных и песчаных основаниях с дифференциацией толщин плит, в зависимости от физико-механических показателей основания и условий эксплуатации тротуаров, указанных в проекте строительства.
В качестве выравнивающих (подстилающих) слоев под тротуарные плиты целесообразно использовать сухие или увлажненные песчано-цементные смеси, содержащие цементы марок М300 и М400 от 100 до 150 кг/м3.
Бортовые камни
Бортовые камни выпускают в соответствии с ГОСТ 6665.
Камни делят на типы:
БР - прямые рядовые;
БУ - прямые с уширением;
БУП - прямые с прерывистым уширением;
БЛ - прямые с лотком;
БВ - въездные;
БК - криволинейные.
Камни длиной 1,0 м из мелкозернистого бетона следует изготовлять по технологии вибропрессования или другой технологии, обеспечивающей требуемые физико-механические характеристики.
Камни длиной 3,0 и 6,0 м следует изготовлять из тяжелого бетона, армированными.
Марка камня состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных тире.
Первая группа содержит обозначение типа камня, длину, высоту и ширину камня в сантиметрах, радиус кривизны в метрах для криволинейных камней; вторая - класс напрягаемой арматуры.
Пример условного обозначения камня типа БР длиной 1000 мм, высотой 300 мм и шириной 180 мм:
БР100.30.18
То же, типа БР длиной 6000 мм, высотой 300 мм и шириной 180 мм с напрягаемой арматурой класса А-IV:
БР600.30.18-АIV
Камни должны быть прочными и трещиностойкими.
Бетон камней марки БР100.20.8 должен соответствовать классу бетона по прочности на сжатие не менее чем В22,5, а бетон остальных марок камней - не менее чем В30.
Класс бетона по прочности на растяжение при изгибе принимают не менее чем Вtb 3,2 для камней марки БР100.20.8 и не менее чем Вtb 4,0 - для остальных марок.
Значение нормируемой отпускной прочности мелкозернистого бетона должно составлять 90% от класса бетона по прочности на сжатие и класса бетона по прочности на растяжение при изгибе в любое время года.
Значение нормируемой отпускной прочности тяжелого бетона должно составлять 90% от класса бетона по прочности на сжатие и класса бетона по прочности на растяжение при изгибе в холодный период года и 70% - в теплый период года.
Марку бетона по морозостойкости принимают по проекту строительства, но не ниже указанной в табл. 5.49.
Таблица 5.49
Марки по морозостойкости бетона бортовых камней
+----------------------------------------------------------------------------+---------------------+
|Расчетная температура наружного воздуха наиболее | Марка бетона
по |
| холодной пятидневки района строительства, °С | морозостойкости* |
+-----------------------------------------------------------------------+--------------------------+
|Ниже - 45 | F300 |
|От - 15 до - 45 включ. | F200 |
| " - 5 до - 15 включ. | F150 |
| " 0 до - 5 включ. | F100 |
+---------------------------------------------------------------------------+-------------------+
* По второму базовому методу ГОСТ 10060.2-95.
Водопоглощение бетона камней не должно превышать по массе, %:
6 - для камней из мелкозернистого бетона;
5 - " " " тяжелого "
Водоцементное отношение (В/Ц) должно быть не более 0,40.
Бетонные смеси приготавливают с применением воздухововлекающих добавок. Объем вовлеченного воздуха - от 4 до 5%.
Бетонные смеси для тяжелого бетона с маркой по удобоукладываемости П2 или П3 с подвижностью не более 12 см следует приготавливать с обязательным применением пластифицирующих добавок.
Для приготовления бетонной смеси следует применять бездобавочный портландцемент (или портландцемент с минеральными добавками до 5%) для бетонов дорожных и аэродромных покрытий, содержащий в цементном клинкере не более 5% МgO (оксида магния) и не более 8% С3А (трехкальциевого алюмината), соответствующий ГОСТ 10178 (портландцемент из клинкера нормированного минералогического состава).
В качестве заполнителей для бетона следует применять:
природные обогащенные и фракционированные, а также дробленные обогащенные пески по ГОСТ 8736, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 26633;
щебень из естественного камня, гравия и доменного шлака по ГОСТ 8267, ГОСТ 10260, ГОСТ 3344, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 26633.
Для оптимального состава мелкозернистого бетона применяют пески с модулем крупности не менее 2,2, а для тяжелого бетона - не менее 2,0. Наибольший размер зерен крупного заполнителя - 20 мм.
Марка щебня по прочности на сжатие должна быть не ниже 1000.
Марка щебня по морозостойкости должна быть не ниже F200 и обеспечивать получение бетона проектной марки по морозостойкости.
В качестве ускорителя твердения для бетонных смесей неармированных камней из мелкозернистого бетона следует применять кальций хлористый по ГОСТ 450 или нитрит-нитрат-хлорид кальция по ТУ 6-03-7-04 в объеме до 3% от массы цемента.
При тепловлажностной обработке бетона следует соблюдать мягкие режимы твердения (температура не выше 70°С) с предельной скоростью подъема и снижения температуры обработки не более 25°С/ч.
Значения действительных отклонений геометрических параметров камней не должны превышать предельных, указанных в табл. 5.50.
Для армированных камней отклонение от толщины защитного слоя бетона не должно превышать +- 5 мм.
Таблица 5.50
Допустимые отклонения геометрических размеров бортовых камней
+------------------------------------------+----------------------------------------------+-------------------+
| Наименование отклонения |Наименование геометрического | Пред. откл. |
| геометрического параметра | параметра | |
+------------------------------------------+----------------------------------------------+-------------------+
|Отклонение от линейного | Длина камней: | |
|размера |1000 | +- 6 |
| |3000 | +- 10 |
| |6000 | +- 10 |
| |Высота: | |
| |до 200 | +- 4 |
| |св. 200 до 500 | +- 5 |
| | " 500 | +- 6 |
| |Ширина: | |
| |по верхней кромке | +- 4 |
| |по основанию | +- 6 |
|Отклонение от |Длина камня: | |
|прямолинейности профиля|1000 | 6 |
|верхней поверхности по всей|3000 | 12 |
|длине |6000 | 15 |
|Отклонение от | | |
|перпендикулярности торцевых и| | |
|смежных граней при высоте| | |
|камня: | | |
|до 500 | | 4 |
|св. 500 | | 5 |
+-----------------------------------------+-----------------------------------------------+--------------------+
Отклонение профиля лицевой поверхности криволинейных камней от номинальной кривизны не должно превышать 5 мм.
Трещины на поверхности камней не допускаются, за исключением поверхностных шириной не более 0,1 мм и длиной до 50 мм, в количестве не более 5 шт. на 1 м2 поверхности армированных камней из тяжелого бетона.
Сборные элементы проезжей части, водоотвода
и ограждения
Сборные элементы проезжей части, кроме плит покрытия, включают бетонные блоки и армированные плиты для внутренних и внешних краевых полос, железобетонные плиты для внутренних краевых полос, бетонные блоки прикромочного водоотводного лотка и лотка для сброса воды с проезжей части.
Для изготовления бетонных блоков и плит применяют бетон класса В30, марки по морозостойкости F200—150 (по второму базовому методу ГОСТ 10060.2), с мягким режимом пропарки. Арматура должна быть из сварных сеток и стержней периодического профиля диаметром 10 и 12 мм класса А-П и из гладких стержней диаметром 10 и 8 мм класса A-I.
Бетонные элементы проезжей части выполнены с монтажными петлями, за исключением бетонных армированных плит, которые не имеют петель и монтируются автомобильным краном с помощью клещевого захвата. В конструкциях из сборного железобетона продольные и поперечные швы заполняют цементным раствором, а швы сжатия — битумной мастикой.
Сборные элементы ограждений включают стальные и железобетонные брусья, опорные и сигнальные столбики
Железобетонное ограждение включает бетонные брусья для начальных, средних и концевых участков.
Специальный варианты сборных бетонных элементов ограждений предназначены для установки в местах повышенной опасности—у опор путепроводов, на подходах к мостам.
Железобетонные брусья, а также опорные и сигнальные столбики изготавливают из бетона класса В30 и арматуры класса A-I и А-П.
Сборные элементы креплений откосов
Сборные элементы креплений откосов предназначены для защиты откосов земляного полотна от размыва. Они включают бетонные плиты, железобетонные плиты, в том числе и вариант из предварительного напряженного железобетона, гибкое железобетонное покрытие и решетчатое крепление. Плиты изготавливают из бетона класса В15, а при использовании предварительно напряженного железобетона марку бетона повышают до В25. Марка бетона по водопроницаемости и морозостойкости определяется в зависимости от климатических условий района строительства, а выбор цемента и добавок определяется требованиями обеспечения устойчивости против агрессивного воздействия среды.
5.11.3 Основы технологии изготовления сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций
Основные технологические схемы
При стендовом способе изделия изготавливают в неперемещаемых формах, устанавливаемых на бетонных площадках с ровной поверхностью, либо в матрицах, представляющих отпечаток поверхности изделия сложной конфигурации. Изделия подвергают тепловой обработке непосредственно в форме.
В последнее время освоено производство предварительно напряженных пустотных плит на линейных стендах с агрегатом для непрерывного безпалубочного формования изделий с последующим их разрезанием. Для выпуска изделий широкой номенклатуры предпочтительнее использовать короткие стенды или силовые формы.
Процесс изготовления, включая твердение, происходит на одном посту. Технологическое оборудование (бетоноукладчики, агрегаты для натяжения арматуры и др.) перемещается вдоль стенда. В ряде случаев формы оборудуются навесными вибраторами, кантователями и другими приспособлениями.
Термообработка производится: в формах с паровыми рубашками, под брезентом или пластмассовыми пленками; под колпаками; электропрогревом, контактным высокотемпературным масляным прогревом.
Кассетный способ применяют для изготовления главным образом крупноразмерных плоских панелей типа внутренних стен, перекрытий и т. п. Установка состоит из вертикальных отсеков, разделенных металлическими стенками. Для уплотнения бетонной смеси подвижностью 10—15 см часть этих стенок оборудована вибраторами, а другие стенки для тепловой обработки снабжены паровыми рубашками. При изготовлении изделий в кассетах получают гладкие поверхности, прилегающие к металлу, и относительно высокую точность изделий по габаритам, однако при этом необходим повышенный расход цемента.
Роторные и роторно-конвейерные линии разработаны и освоены на ряде заводов для производства изделий узкой номенклатуры простой конструкции (блоков стен и подвалов, дорожных плит и других изделий).
При изготовлении изделий в формах, перемещаемых по отдельным постам, различают конвейерный способ с максимальным расчленением отдельных технологических операций и поточно-агрегатный, при котором выполнение нескольких операций совмещается на одном посту. Конвейерный способ обеспечивает высокую механизацию и производительность труда.
Арматурные работы
Стальная арматура в производстве сборного железобетона применяется в виде различных арматурных изделий: сеток, каркасов, отдельных линейных элементов (стержней, канатов, проволоки), соединительных элементов (стальные закладные детали), монтажно-транспортных элементов (строповочные петли). При изготовлении арматурных изделий осуществляется ряд технологических процессов: правка и резка заготовок, сварка, штамповка, гибка, натяжение, металлизация и др. В качестве материалов для изготовления арматурных изделий применяют стали различных марок в виде стержней (А), проволоки (В), канатов (К), листового, полосового или профильного проката и стальных труб. Стержневая арматура подразделяется на классы, которые обозначаются римскими цифрами от I и выше, в порядке возрастания их прочностных свойств: A-I, A-II, A-III и т. д. Для сообщения дополнительных сведений об арматуре в обозначение вводится буква «т» для арматуры, прошедшей термическую обработку (Ат-V), буква «с» для сталей, предназначенных для работы на Севере, например Ас-II; буква «С» после обозначения класса указывает на то, что сталь является свариваемой, например Ат-IVC; буква К свидетельствует о том, что сталь обладает повышенной стойкостью против коррозионного растрескивания под напряжением, например Ат-VIK. Возможно сочетание индексов, например Ат-VCK.
В качестве ненапрягаемой арматуры преимущественно применяют стержневую арматуру классов Ат-Шс, A-III; Ат-IVc и проволоку Bp-I, B-I. Для напрягаемой арматуры используют преимущественно арматуру классов Ат-V, Ат-VI, A-V, A-VI, высокопрочную проволоку классов В-П, Вр-П и арматурные канаты К-7, К-19.
Для изготовления арматурных каркасов применяют контактную и контактно-рельефную сварку, автоматическую сварку под слоем флюса, полуавтоматическую в СО2, ванную и с многослойными швами в инвентарных формах, а также ручную дуговую сварку плавящимися электродами. Изготовление арматурных каркасов может производиться и без сварки с помощью вязальной проволоки.
Натяжение арматуры применяется при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций. При натяжении в арматуре создаются напряжения, достигающие нормативного сопротивления. Натяжение стержневой арматуры диаметром 8—22 мм рекомендуется осуществлять электротермическим способом, а проволоки классов В-П, Вр-П и канатов диаметром 25—40 мм— механическим способом.
Механическое натяжение арматуры осуществляют гидравлическими, пневматическими, механическими или грузовыми устройствами. Механическое натяжение может быть отдельным для каждого арматурного элемента или групповым. В последнем случае предъявляются повышенные требования к точности размера по длине. При большом разбросе длин необходима предварительная подтяжка каждого элемента усилием, составляющим около 10% проектного.
В качестве натяжных устройств при механическом способе натяжения в основном применяют гидравлические домкраты СМЖ-86, СМЖ-82 и СМЖ-84 с тяговым усилием соответственно 25, 630 и 100 кН, а также домкраты ДГ-100, ДГ-170 и др.
Электротермическое натяжение арматуры, осуществляют путем нагрева арматуры электрическим током до получения необходимого удлинения арматуры и последующего естественного охлаждения ее в стесненных условиях, что достигается образованием концевых анкеров на длине меньшей, чем длина между опорными поверхностями упоров, установленных на форме.
Нагрев ведут до строго ограниченной температуры, которая составляет в зависимости от класса арматуры 350—600 °С и контролируется по абсолютному удлинению арматуры или приборами с точностью не менее ±20 °С. Усилие натяжения строго контролируют.
Электротермомеханическое натяжение применяется в основном при непрерывном армировании конструкций проволочной и канатной арматурой. С применением электротермомеханического натяжения работают универсальная установка ДН-7, арматурно-намоточная машина 6281 и некоторые другие.
Контроль усилия (напряжения) натянутой арматуры осуществляют в процессе натяжения и после его окончания. При механических способах натяжения контроль ведут по показаниям манометра, по удлинению и специальными измерительными приборами. При электротермическом способе натяжения контролируют разность расстояний между анкерами нагретой арматуры и между упорами форм. Методы измерения силы натяжения арматуры регламентированы ГОСТ 22362-77.
Отпускать натянутую арматуру при передаче усилия на бетон следует плавно одиночными стержнями или группой стержней. Осуществляют отпуск гидродомкратами, винтовыми, клиновыми и другими устройствами или за счет электродуговой и газовой отрезки концевых участков стержней.
Для защиты арматуры от коррозии предусматриваются специальные меры. Различают защиту арматуры от коррозии при хранении и при эксплуатации железобетонных изделий. В процессе хранения арматура должна быть защищена от атмосферных осадков. Высокопрочную арматуру нужно хранить в складах с относительной влажностью не выше 60%, где нет агрессивных испарений и газов. Арматуру с цинковым и алюминиевым покрытиями нельзя подвергать обработке в правильно-отрезных станках и сваривать дуговой сваркой.
Важным требованием является создание необходимого защитного слоя бетона. Для обеспечения проектного положения арматуры в форме перед бетонированием применяют инвентарные фиксаторы однократного и многократного использования. Закладные детали защищают металлизацией, а при монтаже — бетонированием, металлизацией или различными лакокрасочными покрытиями.
Способы формования
Для уплотнения бетонной смеси и формообразования изделия необходимо приложить механическую энергию, снижающую силы трения между частицами и придающую смеси тиксотропные свойства. Длительность этого процесса зависит от удобоукладываемости смеси, способа и интенсивности уплотнения, кони фигурации изделия, его насыщенности арматурой. При изготовлении изделий из подвижный смесей длительность формования превышает минимально необходимую для уплотнений смеси. При применении жестких смесей время формования определяется достижением требуемого коэффициента уплотнения, значение которого должно быть не менее 0,98.
В настоящее время используются следующие способы: вибрирование, прессование, ударно-импульсное уплотнение, центрифугирование, вакуумирование и их различные комбинации.
Свыше 90% железобетонных конструкций изготавливают методом виброформования. Наибольшее распространение при формовании разнообразных железобетонных конструкций получили виброплощадки рамного и блочного исполнения с вертикально-направленными, круговыми, эллиптическими горизонтально-направленными и комбинированными колебаниями с электромеханическим дебалансным вибровозбудителем, а также ударные виброплощадки с кулачковым вибровозбудителем. Для изготовления плоских изделий на конвейерных линиях и длинномерных стендах успешно применяют вибропротяжные устройства (вибронасадки), в ряде случаев совмещаемые с бункерами предварительного уплотнения и напорного виброистечения смеси. При изготовлении плит с пустотами наряду с виброплощадками используют вибровкладыши.
Для получения длинномерных изделий - фундаментных блоков, ферм и других подобных им железобетонных конструкций, особенно при малых сериях изделий, применяют глубинные вибраторы. В производстве панелей в кассетных установках, длинномерных изделий в передвижных виброформах, а также объемных элементов и малосерийной продукции широко используют навесные вибраторы, возбуждающие изгибающие колебания стенок форм. Для формования изделий сложной к фигурации рекомендуются виброштампы в сочетании с виброплощадками или навесными в вибраторами.
В последние годы получили распространение безвибрационные способы формования железобетонных изделий: экструзией и роликовое прессование.
Способы и оборудование для тепловой обработки
Режимы тепловлажностной обработки. В основу существующей технологии производства железобетонных изделий положены режимы тепловой обработки, в которых длительность отдельных периодов (предварительное выдерживание, подъем температуры, изотермический прогрев, охлаждение) зависит от таких факторов, как активность цемента, класс и требуемая отпускная прочность бетона, удобоукладываемость бетонной смеси, применение химических добавок, конструктивные параметры изделий. В зависимости от этих факторов основные показатели режимов тепловой обработки могут изменяться в широких пределах: длительность предварительного выдерживания при 20 °С от 0,5 до 3 ч и скорость подъема температуры среды от 15 до 45 °С/ч (тем меньше, чем выше удобооукладываемость бетонной смеси); оптимальная температура изотермического прогрева от 30 до 95 °С (больше для бетона на шлакопортландцементе); длительность изотермического выдерживания от 3 до 12, в некоторых случаях до 18 ч (тем больше, чем ниже класс бетона,больше толщина изделий и ниже температура изотермического прогрева).
Установки для тепловой обработки. Камеры периодического действия являются основными тепловыми установками, применяемыми в промышленности сборного железобетона. В ямных камерах обрабатывается свыше 70% конструкций и изделий.
Камеры непрерывного действия. Преобладающую часть их составляют щелевые камеры. Снижение потерь теплоэнергии при пропаривании в щелевых камерах обеспечивают путем теплоизоляции ограждений камер и надежного уплотнения их торцов. При этом, в отличие от ямных камер, теплозащитный слой в камерах непрерывного действия должен устанавливаться на наружной поверхности ограждений.
Эергосберегающие методы ускорения твердения. Прогрев в продуктах сгорания природного газа наиболее целесообразен для ускоренного твердения изделий из легких бетонов. Расход энергии при этом на 20—25% ниже, чем при пропаривании.
Предварительный пароразогрев - заключается в подаче пара в приготавливаемую бетонную смесь, которая одновременно перемешивается, нагревается и доувлажняется до требуемого водосодержания образующимся конденсатом. Наиболее целесообразная температура разогрева — 55—60 °С. Возможен разогрев смеси за счет предварительного пароразогрева заполнителей.
Использование солнечной энергии в процессе ускоренного твердения бетона экономически обоснованно в географических районах южнее 50 °С северной широты в полигонных условиях. Наиболее прост и эффективен способ прогрева изделий в специальных термоформах, оснащенных светопрозрачными и теплоаккумулирующими покрытиями, а также в специальных формах с теплоаккумулирующими элементами.
Электротепловые методы обработки в зависимости от способа преобразования электричества в тепловую энергию и передачи ее бетону делятся на электродные и безэлектродные. Электродный прогрев основан на использовании токопроводящих свойств бетонной смеси и применяется в виде электропрогрева отформованных изделий и предварительного электроразогрева бетонной смеси. Безэлектродные способы электротепловой обработки основаны на использовании контактного или радиа-ционно-конвективного теплоподвода к бетону в установках индукционных или с электронагревателями различной конструкции.
Контроль и управление качеством при производстве сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций
При входном контроле проверяется наличие сопроводительных документов (паспортов или сертификатов), по которым устанавливается возможность применения материалов, полуфабрикатов и комплектующих деталей. Кроме того, проводят необходимые испытания материалов, применяемых для приготовления бетона (цемента, заполнителей, добавок), и стали для изготовления арматурных и закладных изделий.
При операционном контроле во время выполнения или после завершения определенной технологической операции определяют соответствие технологических параметров производства проектной и технологической документации. Для каждой технологической линии завода железобетонных изделий разрабатывают схему операционного контроля и технологические карты производственного процесса (технологические правила), регламентирующие содержание, последовательность и способы выполнения операций на всех стадиях изготовления изделий.
Приемочный контроль качества готовых изделий осуществляют на основании данных входного и операционного контроля, а также периодических и приемосдаточных испытаний. Периодические испытания проводят для проверки: прочности, жесткости и трещиностойкости изделий; прочности бетона, его марок по морозостойкости и водонепроницаемости; теплопроводности, истираемости, водопоглощения, влажности бетона.
Приемосдаточные испытания проводят для каждой партии изделий. При этом прочность бетона в партии изделий определяют статистическим методом с учетом фактического партионного коэффициента вариации в соответствии с методикой ГОСТ 18105. Приемку изделий по показателям точности геометрических параметров, ширины раскрытия трещин, массы, категории бетонной поверхности, внешнего вида изделий и их соответствия эталону осуществляют по результатам сплошного или выборочного контроля по ГОСТ 13015.1.
Технические требования, которые следует выполнять при тепловой обработке сборных мостовых железобетонных конструкций, а также объём, методы и способы контроля приведены в СНиП 3.06.04.
Список литературы
1. ГОСТ 6665-91 Камни бетонные и железобетонные бортовые. Технические условия
2. ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия
3. ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования
4. ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости
5. ГОСТ 10060.2-95 Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании
6. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
7. ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний
8. ГОСТ 12730.0 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости
9. ГОСТ 12730.1 Бетоны. Метод определения плотности
10. ГОСТ 12730.2 Бетоны. Метод определения влажности
11. ГОСТ 12730.3 Бетоны. Метод определения водопоглощения
12. ГОСТ 12730.4 Бетоны. Метод определения показателей пористости
13. ГОСТ 12730.5 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости
14. ГОСТ 13087-81 Бетоны. Методы определения истираемости
15. ГОСТ 17608-91 Плиты бетонные тротуарные. Технические условия
16. ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
17. ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности
18. ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
19. ГОСТ 24316-80 Бетоны. Метод определения тепловыделения при твердении
20. ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона
21. ГОСТ 24544-81 Бетоны. Методы определения деформаций усадки и ползучести
22. ГОСТ 24545-81 Бетоны. Методы испытаний на выносливость
23. ГОСТ 25192-82 Бетоны. Классификация и общие технические требования
24. ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия
25. ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава
26. ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
27. ГОСТ 24211-91 Добавки для бетонов. Общие технические требования.
28. ГОСТ 30459-96 Добавки для бетонов Методы определения эффективности.
29. ГОСТ 13015.0-83 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Общие технические требования
30. ГОСТ 21924.0-84 Плиты железобетонные для покрытий городских дорог. Технические условия
31. ГОСТ 25912.0-91 Плиты железобетонные предварительно напряжённые ПАГ для аэродромных покрытий. Технические условия
32. ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия
33. ГОСТ 19906-74 Нитрит натрия технический. Технические условия
34. ГОСТ 10690-73 Калий углекислый технический (поташ). Технические условия
35. ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
36. ГОСТ 22266-94 Цементы сульфатостойкие. Технические условия
37. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
38. ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия
39. ГОСТ 25592-91 Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов. Технические условия
40. ГОСТ 26644-85 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона. Технические условия
41. ГОСТ 25818-91 Золы-уноса тепловых электростанций для бетона. Технические условия
42. СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги
43. СНиП 32-03-96 Аэродромы
44. СНиП 32-04-97 Тоннели железнодорожные и автодорожные
45. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы
46. СНиП 3.06.04-91 Мосты и трубы
47. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции
48. СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции
49. СНиП 3.09.01-85 Производство сборных железобетонных конструкций и изделий
50. СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии
51. ТУ 2481-001-04815236-97 Пластификатор С-3. Технические условия
52. ТУ 13 - 0281036 - 05 Лигносульфонаты технические. Технические условия
53. ТУ 2455-001-39615373-98 Пластификатор лигносульфонатный ЛПМ. Технические условия
54. ТУ 13 — 02811036 — 16 Лигносульфонаты технические модифицированные ЛСТМ-2. Технические условия
55. ТУ 13-00281074-75-98 Смола нейтрализованная воздухововлекающая. Технические условия
56. ТУ 2432-011-00203803-98 Формиат натрия технический. Технические условия
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 149; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!