Текст
                    C9i
СПРАВОЧНИК 7
00 ООЛОГИИ
СПОРНОГО
ИГЕПЕ306ЕЮНА
Под общей редакцией	,
доктора технических наук
профессора
Б. В. Стефанова
КИЕВ
ГОЛОВНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ИЗДАТЕЛЬСКОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ
«ВИЩА ШКОЛА»
1978

6C3(083) С74 УДК 691.328(031) Справочник по технологии сборного железобетона. Поя общей редак- цией Стефанова Б. В. Киев, издательское объединение «Вища школа», Головное нзд-во, 1978. 256 с. В справочнике приведены основные сведения по технологии и орга- низации производства, а также по применению технологического обо- рудования для приготовления бетона и железобетонных изделий. Изложены способы организации производства, технологические рас- четы, режимы и нормативы по проектированию процессов. Приведены статистические методы контроля качества продукции, расчеты техни- ко-экономической эффективности производства. Предназначен для инженеров-технологов заводов сборного желе- зобетона и студентов технологических специальностей строительных вузов. Табл. 183. Ил. 34. Список лит.: 40 иазв. Коллектив авторов: Г. Я. Антоненко, А. А. Полянский, В. Д. Глухоаский, В. В. Кок- шаров, М. А. Новгородский, Р. Ф. Рунова, Н. Г. Русанова, О. Н. Си- корский, А. Г. Соловьев, Б, В. Стефанов, А, С, Шкляр, Н. И. Ас- тапов, Г. В. Давыдов Рецензент канд. техн, наук М. Ю. Лещинский Редакция литературы по строительству, архитектуре и коммуналь- ному хозяйству Зав. редакцией В. В. Гаркуша © 30209-215 СМ211(41-78 193—78 Издательское объединение «Вица школа». 1978.
ПРЕДИСЛОВИЕ Решение задач, поставленных XXV съездом КПСС по развитию социалистического производства в нашей стране и повышению его эффективности, требует дальнейшей ин- дустриализации строительства, в частности внедрения сбор- ного железобетона. Общая производственная мощность предприятий СССР, выпускающих сборный железобетон, составляет свыше 120 млн. м3. Неуклонный рост объемов производства вызы- вает необходимость совершенствования технологии сбор- ного железобетона и широкого применения механизации и автоматизации управления технологическими процессами. Особое значение приобретают’ также вопросы интенсифи- кации производства и повышения качества продукции. В справочнике учитываются современные требования к производству, связанные с необходимостью более глубокого рассмотрения вопросов проектирования технологических процессов, разработки календарных графиков, циклограмм и т. п. Рассмотрены вопросы сравнительной экономической эффективности капитальных вложений в реконструкцию и расширение предприятий, технико-экономической оценки способов производства. Обращено внимание на применение методов математи- ческой статистики в производственном контроле однород- ности продукции. В конце справочника приведен перечень нормативных до- кументов по технологии сборного железобетона. В связи с тем, что в нормативной литературе для измерения физических величин в настоящее время пользуются техни- ческой системой единиц, в справочнике единицы физических величин также приведены в этой системе. Для перевода единиц технической системы в единицы СИ в конце справоч- ника приведена переводная таблица. Справочник подготовлен коллективом сотрудников кафедры технологии сборного железобетона Киевского ин- женерно-строительного института под общей редакцией доктора техн, наук Б. В. Стефанова. Глава I написана 3
доктором техн, наук В. Д. Глуховским и канд. техн, наук Р. Ф. Руновой; глава II — старшим преподавателем А. С. Шкляром и кандидатами техн, наук Г. В. Давыдовым, Н. И. Астаповым; глава III — канд. техн, наук Н. Г. Русано- вой; главы IV и XI — доктором техн, наук Б. В. Стефановым; глава V — канд. техн, наук А. А. Волянским; глава VI — канд. техн, наук В. Н. Кокшаревым; глава VII — старшим преподавателем А. Г. Соловьевым; глава VIII—канд. техн, наук Г. Я. Антоненко; глава IX — канд. техн, наук М. А. Новгородским; глава X — канд. техн, наук О. Н. Си- корским.
Глава I МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА § 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Минеральные вяжущие вещества — диспер- сные системы, обладающие избыточной свободной (кинетической) энергией, определяющей их способность к самопроизвольной кон- денсации в камневидные тела. Минеральные вяжущие, пригодные для использования в про- изводстве сборных бетонных и железобетонных конструкций, мож- но классифицировать по следующим признакам: по природе минеральных веществ, из которых оии слагают- ся: щелочноземельные, представленные соединениями элементов основной подгруппы второй группы периодической системы Д. И. Менделеева Л.— Са, Mg, Sr, Ва; щелочные, представленные со- единениями элементов основной подгруппы первой группы периоди- ческой системы,— Li, Na и К; щелочно-щелочноземельные, содержа- щие соединения элементов обеих подгрупп; по условиям твердения и водостойкости образующегося камня: воздушные, твердеющие и длительно сохраняющие прочность лишь в воздушной среде; гидравлические, отличающиеся тем, что после предварительного окаменения на воздухе способны в дальнейшем увеличивать прочность как в воздушной, так и в водной среде; по содержанию минеральных добавок: чистые, не содержащие или содержащие не более 20% минеральных добавок; смешанные, получаемые смешением чистых вижущих, а также чистых вяжу- щих с минеральными добавками, вводимыми в количествах более 154-20%; по условиям, определяющим их окаменение: гидратацией- ные, конденсирующиеся по мере гидратации водой или водными рас- творами некоторых соединений порошков безводных или частично обезвоженных минеральных веществ; контактные, конденсирую- щиеся в момент установления контактов между порошкообраз- ными частицами водных минеральных образований (конденсация дисперсного вещества вяжущего в камнеподобное тело в первом случае лимитируется процессом его гидратации, а во втором — процессом развития контактов между частицами, которыми оно представлено). § 2. ГИДРАТАЦИОННЫЕ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ Щелочноземельные вяжущие моно- или полиминеральные вещества представлены в основном оксидами — RO, силикатами — XRO SiO2, солями амфотерных оксидов — у^Ог^г^з или их смесями. В виде минералообразующих оксидов (RO) используют СаО, SrO, ВаО и MgO, а в виде амфотерных R2O3 — А12О3, Fe2O3, Сг2О3 и т. п. 5
Из щелочноземельных цементов, наиболее часто употребляс мых в производстве сборных конструкций и изделий, получил распространение вяжущие на основе соединений кальция, характе рнстики которых приводятся ниже Портландцемент и его разновидности Портландцемент и портландцемент с минеральными добавкам [9] — гидравлические вяжущие, получаемые путем совместног помола соответственно цементного клинкера и двуводного гипс нли клинкера, минеральных добавок н гипса. Портландцементный клинкер — продукт об жига до спекания при температуре 1400—1600° С сырьевых смесе мергелей нли известняков с глинами и отходов производства обеспечивающих синтез вещества заданного химического и минера логического состава. Гипс двуводный вводится в портландцемент в коли честве 3—6% для регулировки сроков схватывания. В портланд цемент с минеральными добавками вводятся активные минеральны добавки или гранулированные шлаки по ГОСТ 3476—74 в количест вах соответственно до 15 и 20%. Химический состав портландцементного клинкера, % по массе СаО — 63-4- 66; SiO2— 21 -г- 24; А12О3— 44- 8; Fe2O3— 2 4-4 MgO — 0,5 4- 5; Na2O + К2О — 0,4 4- 1. Фазовый состав клинкера достаточно сложен и представлет кристаллическим и стекловидным веществом. Основные минераль клинкера содержатся в нем в таких соотношениях, % по массе ЗСаО SiO2 (C3S — алит) — 45 4- 60; 2СаО SiO2 (P-C2S — бе лит) — 20 4- 30; 4СаО • А12О3 • Fe2O3 (C4AF — целит) — 10 4- 20 ЗСаО • А12О3(С3А)— 5 4- 15. Кроме этих минералов в клинкер* содержится ряд других малых составляющих, придающих ему не которые особые свойства. Стеклофаза присутствует в клинкере в количестве 5—15%, ее количество определяется условиями ох- лаждения клинкера. Содержание свободной СаО в клинкере лими- тируется 0,5—1%, превышение этого количества снижает каче- ство цемента. Наиболее интенсивно твердеют минералы С3А, C4AF и C3S, прочность которых на третьи сутки соответственно составляет 100, 80 и 57% прочности на 28-е сутки. Максимальную прочность на третьи сутки имеет цемент на клинкере, содержащем 80— 85% C3S и 10—15% С3А. Водопотребность теста нормальной густоты портландцемента 24—28%, плотность 3,1—3,15 г/см3, объемная насыпная масса 900—1100, в уплотненном состоянии 1400—1700 кг/м3. В зависимости от содержания основных минералов существу- ет приведенная в табл. 1 классификация клинкеров. Клинкеры белитовый и целитовый выделяют мало тепла при твердении, в связи с чем используются для изготовления цементов с умеренной экзотермией. Цементы на белитовом клинкере отли- чаются медленным набором прочности, а цементы на клинкере с высоким содержанием C3S и С3А быстро твердеют н набирают прочность. Они используются для изготовления быстротвердею- щего (БТЦ), особо быстротвердеющего (ОБТЦ) и высокопрочного (ВПЦ) портландцементов. 6
Таблица I. Классификация клинкеров по содержанию основных минерало» Наименование клинкера Содержание минералов, % C3S c2s С.,А c4af Алитовый Более 60 Менее 15 Нормальный (по алиту) 60—37,5 15—37,6 —• — Зелитовый Меиее 37,5 Более 37,5 —— — Алюминатный — Ьолее 15 Менее 10 Нормальный (по алюминату) — —— 15—17 10-18 Делитовый — — Менее 7 Более 18 Для этих цементов используется клинкер, содержащий C3S — 55-?65% и С3А — 8 10%. БТЦ измельчают до удельной поверх- ности 3500—4000 см2/г, вместо обычных 2700—3500 см2/г, а неко- торые ОБТЦ — до 6000 см2/г. Эффективным является помол по замкнутому циклу (рис. 1). Для БТЦ допускается введение до 15% доменных гранулированных шлаков или до 10% других активных добавок; в ОБТЦ введение добавок не разрешается; в ВПЦ вводят 5—8% активных добавок. Содержание гипса в этих цемен- тах может быть увеличено до 3,5% (по SO3), нормальный срок их хранения — 25 суток со дня отгрузки заводом. Прочностные показатели особо быстротвердеющих цементов в разном возрасте приведены в табл. 2, высокопрочных — в табл. 3. Прочность этих цементов по ГОСТ 310.4—76 500—700 кгс/см2.. Рис. 1. Схема помольной установки: 1 — расходные бункера мельницы; 2 — двухкамерная мельница; 3 — элеватор; 4 — промежуточные емкоотн для готового цемен- та; 5 — элеватор; 6 — электрофильтры; 7 — циклоны; в — сепа- раторы. т
Таблица 2. Прочностные показатели особо быстротвердеимцих цементов Марка цемента по ГОСТ 310.4—76, завод-нзготовитель Удельная по- верхность, см2/г Нормальная густота । теста, % Прочность при сжатии, кгс/см2, образцов жесткой консистенции, через число суток 1 I1 3 28 90 180 М 550, «Октябрь» М 550, Здолбуновскнй 4780 4500 26 26.8 425 616 362 1 526 650 644 750 762 845 855 Таблица 3. Прочностные показатели высокопрочных цементов Марка цемента по ГОСТ 310.4—76, завод-изготовитель Удельная поверх- ность, см2/г Нормаль- 1 ная густо- та теста, % Прочность прн сжатии, кгс/см2, образцов жесткой консистенции, через число суток 1 3 7 28 90 180 М 500, «Октябрь» 4970 27 255 517 602 703 720 728 М 600, «Октябрь» 5010 25.3 352 513 650 837 860 М 500, Здолбуновскнй 3670 24 269 478 532 737 693 702 М 700, Здолбуновскнй 4890 34,3 251 458 598 871 898 869 М 700, Здолбуновскнй 5810 25 415 609 770 900 941 Таблица 4. Характеристика основных разновидностей портландцемента __________ iio маркам Цемент Прочность, кгс/см2 при сжатии через 28 суток для марок при изгибе через 28 суток для марок М3 00 М400 М500 М550 |мб00 М3 00 | М400 М500 М550 Moot Портлан дцемен т Портландце- мент с мине- ральными до- — 400 500 550 600 — 55 60 62 65 давками Быстротвер- деющий порт- 300 400 500 550 600 45 55 60 62 65 ландцемент Пластифициро- ванный порт- — 400 500 — — — — 55 60 — ландцемент Гидрофобный портландце- 300 400 500 — — 45 55 60 — — мент Сульфатостой- кий портланд- 300 400 — — — 45 55 — — — цемент Белый порт- — 400 — — — — 55 __ — ландцемент Пуццолановый портландце- 300 400 500 — — 45 55 60 — мент Шлакопорт- 300 400 — — — 45 55 — — — ландцемент Быстротверде- киция шлако- портландце- 300 400 500 — — 45 55 60 — — мент — 400 — — — — 55 — — -- 8
Тепловлажностная обработка бетонных изделий на основе 5ТЦ, ОБТЦ, ВПЦ осуществляется при температуре не выше 80° С ipn длительности цикла 4—5 ч вместо 8—10 ч при бетонах на обыч- 1Ых цементах. Наиболее эффективно их применение для сокращения произ- зодственного цикла и увеличения оборачиваемости форм. Возможен толный отказ от пропаривания изделий с заменой его твердением з течение 1—1,5 суток в помещении цеха, что значительно улучшает зодонепроницаемость и морозостойкость изделий. Введение особых добавок или активных и инертных минераль- ных добавок придает портландцементу специальные свойства и поз- воляет выделить несколько его разновидностей, прочностные ха- рактеристики которых приведены в табл. 4. Пластифицированный портландцемент отличается от обыч- ного способностью придавать бетонам и растворам повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвердевшему камню — повышенную морозостойкость за счет содержания от 0,15 до0,25% по сухому веществу пластифицирующей добавки, вводимой при помоле. В качестве добавки используется сульфитно-дрожжевая браж- ка (СДБ), которая выпускается в виде концентратов: жидких (КДЖ— концентрат дрожжевой жидкий) и твердых (КДТ — концентрат дрожжевой твердый). Раствор из пластифицированного цемента при В/Ц = 0,4 должен иметь подвижность, соответствующую расплыву конуса при стандартных испытаниях не менее 125 мм против 106—115 мм для обычного цемента. Сроки схватывания замедленные, темпы роста прочности в на- чальные сроки пониженные, однако к 28-м суткам прочность достигает одинаковых показателей с бездобавочным цементом. Пластифицированный цемент способствует уменьшению объем- ных изменений при термических деформациях бетона, повышению его водонепроницаемости и сульфатостойкости. Гидрофобный портландцемент отличается от обычного способ- ностью не смачиваться водой и придавать затвердевшему камню водоотталкивающие свойства, повышенную водонепроницаемость и морозостойкость за счет содержания от 0,05 до 0,3% по сухому веществу гидрофобных добавок, вводимых при помоле. В качестве добавок используются мылонафг, асидол-мылонафт, асндол, оле- иновая кислота, окисленный петролатум, кремнийорганические жидкости ГКЖ-10, ГКЖ-И, ГКЖ-94 и др. Гидрофобные добавки устраняют слеживаемость цемента, замедляют процессы схватывания и твердения, но не снижают проч- ности бетона в'возрасте 3; 7 и 28 суток. Гидрофобный цемент повы- шает водонепроницаемость, морозостойкость бетонов (в том числе и пропаренных) и их стойкость в агрессивных средах. Сульфатостойкий портландцемент отличается от обычного стро- го регламентированным минералогическим составом клинкера — C3S не более 50% и СВА не более 5%, а общая сумма минералов- плавней не более 22%, за счет чего он обладает высокой стойкостью к сульфатной агрессии и пониженной экзотермией. Целесообразным является введение прн помоле такого цемента гидрофобных и гидрофильных добавок. Сульфатостойкость бетона на основе этого цемента повышается за счет длительного твердения 9
во влажных условиях, а также пропаривания и автоклавиро вания. Белые и цветные портландцементы. Белый портланд цемент отличается от обычного минимальным содержанием i клинкере красящих окислов. В лучших образцах белого цементг содержится не более 0,25--0,35% Fe2O3 и 0,005—0,015% МпО, Несмотря на это, клинкер, выходящий из печи, имеет зеленоватый оттенок и его надо отбеливать. Помол отбеленного клинкера осу- ществляют уралитовыми шарами или шарами из хромоникелевой стали. В процессе помола добавляют гипсовый камень, до 6% диа- томита или до 10% белой инертной добавки. Согласно [ 11], белый цемент выпускается трех сортов — высше- го, БЦ-1 и БЦ-11, характеризующихся коэффициентом яркости соответственно 80, 76 и 72. Коэффициент яркости определяется по отношению к белизне молочного стекла типа МС-14. Цветные портландцементы получают двумя спо- собами: 1) совместным помолом белого или обычного клинкера с щело- чеустойчивыми пигментами в количестве 0,5—10%; 2) помолом цветных клинкеров, получаемых путем введения в сырьевую смесь белого цемента окислов металлов (хромофор) в количестве 0,05—1,0%. Предусмотрен [12] выпуск цветных цементов: желтых, розо- вых, красных, коричневых, голубых, зеленых и черных цветов. В качестве цветных пигментов применяются: охра — для жел- того, сурик железный — для красного, оксид хрома — для зе- леного, пиролюзит — для коричневого и черного, сажа — для черного, ультрамарин — для голубых тонов цемента, а в качестве хромофор — оксиды железа, кобальта, никеля, хрома, титана и др. Белый и цветные цементы обладают пониженной морозостой- костью, повышенными деформациями усадки, пониженной корро- зионной стойкостью, что объясняется их минералогическим составом. Расширяющийся портландцемент — это продукт совместного помола 5—7% глиноземистого цемента, 60—65% портландцемен- та, 7—10% двуводного гипса и 20—25% гидравлической добавки. МРТУ 21-14-66 предусмотрено три марки расширяющегося порт- ландцемента: М400, М500 и М600. Начало схватывания не ранее чем через 30 мин, конец — не позднее чем через 12 ч. При тверде- нии в воде в течение суток расширяется на 0,15%, а через 28 суток — на 0,3—1%. Пуццолановый портландцемент — вяжущее вещество, полу- чаемое совместным тонким помолом цементного клинкера, 20— 30% активной минеральной добавки осадочного происхождения или 25—40% добавок вулканического и искусственного происхож- дения, а также гипса. В паспорте на пуццолановый портландце- мент указывается вид добавки, так как это определяет его свой- ства. В качестве добавок применяются вещества, находящиеся в аморфном или нестабильном кристаллическом состоянии. По срокам схватывания эти цементы не отличаются от обычных. По темпу нарастания прочности они отстают от портландцемента. Твердение на воздухе пуццолановых цементов, особенно в началь- ные сроки, противопоказано. При твердении в воде прочность пуц- цоланового портландцемента повышается и нередко превосходит прочность обычного портландцемента. 10
Для пуццоланового портландцемента тепловлажностная об- аботка более эффективна, чем для обычного, а пониженные темпе- атуры отрицательно сказываются на процессах твердения. Пуццолановый цемент обладает повышенной стойкостью к дей- твию мягких вод, повышенной водонепроницаемостью и пони- сенной морозостойкостью. Шлакопортландцемент [9] — вяжущее, получаемое совместным оиким помолом портландцементного клинкера, 4—5% двуводного ипса и 21—60% доменного гранулированного шлака, отвечаю- щего требованиям ГОСТ 3476—74. Существенное влияние на качество шлакопортландцемента >казывает тонкость помола, что в свою очередь в определенной iepe зависит от схемы помола. Эффективным является двухступен- ;атый помол — на первой стадии измельчение клинкера, затем ювместный его помол со шлаком. Обычный шлакопортландце- иеит измельчается до тонкости, соответствующей удельной по- зерхности 3000 см2/г. Он твердеет медленнее, чем портландцемент, эднако к 12 месяцам их прочности уравниваются. Высокий темп зарастания прочности отмечается при тепловлажностной обработ- ке: в 28-суточном возрасте прочность камня в 1,5—2 раза превы- шает прочность камня естественного твердения. При отрицательных температурах твердеет значительно медленнее, чем портландцемент. Шлакопортландцемент отличается повышенной по сравнению с портландцементом стойкостью во многих агрессивных средах. По морозостойкости уступает портландцементу. Быстротвердеющий шлакопортландцемент [9] получают совмест- ным помолом не менее 50% высокоалитового клинкера, 5% гипса и 30—50% шлака до тонкости, соответствующей удельной поверх- ности 4000—4500 см2/г. По скорости твердения, прочностным по- казателям и морозостойкости он близок к обычному портландцемен- ту. На третьи сутки твердения прочность его при сжатии должна быть не менее 200 кгс/см2, а иа 28-е — не ниже 400 кгс/см2. Глиноземистый цемент и цементы на его основе Глиноземистый цемент [13] —гидравлическое быстротвердеющее вяжущее, получаемое тонким помолом продукта обжигом до спе- кания или плавлении смеси боксита и извести или известняка, обеспечивающей преобладание в готовом продукте алюминатов каль- ция. Допускается введение до 2% добавок, не ухудшающих его свойств, а также до 20—30% кислого доменного гранулированного шлака. Содержание основных оксидов в составе глиноземистого це- мента следующее: А12О3 — 30 -5- 50; СаО — 35 -т- 45; SiO2— 5 4- 15; Fe2O3— 5-5- 15; TiO2— 1,5 2,5; MgO — 0,5 -Ь 1,5%. Основные минералы, определяющие свойства цемента как быстротвердеющего высокопрочного вяжущего, — низкоосновные алюминаты кальция. Марки определяются по результатам испытания образцов 3-суточного возраста, изготовленных по ГОСТ 310.4—76 и хранив- шихся в воде (табл. 5). В 28-суточном возрасте допускается сни- жение прочности образцов при растяжении на 10% по сравнению
Таблица 5. Требования к прочности глиноземистого цемента Марка цемента Прочность, кгс/см2, не менее при изгибе, через при сжатии, через 24 ч 3 суток 24 ч 3 суток М400 35 55 200 400 М500 40 60 275 500 М600 45 65 350 600 с образцами 3-суточного возраста. Сооружения через 15—18 ч после возведения их на основе глиноземистого цемента могут быть вве- дены в эксплуатацию. Водопотребность теста нормальной густоты 24—28%; начало схватывания — не ранее 30 мин, конец — не позднее 12 ч. При необходимости замедлить схватывание применяют хлориды натрия и кальция, буру и др., для ускорения — небольшие добавки из- вести, портландцемента. Противопоказано твердение глиноземистого цемента при тем- пературе выше 30° С в связи с резким снижением прочности. Бетоны на глиноземистом цементе более плотные и водонепро- ницаемые, чем на портландцементе, а также более стойкие в таких агрессивных средах, как сульфаты и хлориды кальция, мягкая и морская вода, органические кислоты. Однако они нестойки в растворах неорганических кислот и щелочей. Стоимость глинозе- мистого цемента в 5—6 раз превышает стоимость портландцемента. Глиноземистый цемент послужил основой для создания двух видов расширяющихся цементов: водонепроницаемого расширяю- щегося и глиноземистого расширяющегося. Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) получают совместным помолом 70% глиноземистого цемента, 20% высоко- прочного или строительного гипса и 10% высокоосиовных гидро- алюминатов кальция. В соответствии с ТУ МСПТИ 66-55 начало схватывания насту- пает не ранее чем через 4 мин, конец — через 10 мин. Замедлить схватывание в 5—6 раз можно за счет введения органических ПАВ. Прочность ВРЦ при сжатии в тесте должна быть не менее: через 6 ч — 75 кгс/см2, через 3 суток — 300 кгс/см2; через 28 су- ток — 500 кгс/см2. Относительное линейное расширение колеблется в пределах 0,3—1% и наблюдается в течение 1—3 суток, после чего начинается стабилизация системы с прекращением расширения. ВРЦ характеризуется высокой водонепроницаемостью: через сутки твердения выдерживает давление воды 6 кгс/см2. Гнпсоглиноземистый расширяющийся цемент [ 14] получают сов- местным помолом глиноземистого цемента и двуводного гипса при соотношении 0,7 : 0,3 по массе. Марки цемента М400 и М500 опре- деляются по ГОСТ 310.4—76 в возрасте трех суток. По сравнению с ВРЦ этот цемент имеет ряд преимуществ: по- вышенную морозостойкость, более продолжительные сроки схва- тывания, более низкую стоимость. Начало схватывания цемента наступает через 15—20 мин, конец — через 30—40 мин (но не позднее 4 ч). 12
Относительное линейное расширение через 28 суток должно быть в пределах 1%, практически через I сутки расширение прекращается. Гипсоглпноземистый расширяющийся цемент характеризуется высокой прочнос)ыо сцепления: прочность сцепления нового бетона на этом цементе со старым r 20—25 раз выше, чем у бегонов на порт- ландцементе. Через сутки твердения водонепроницаем при давлении воды 10 кгс/см2. Известь воздушная, гидравлическая и романцемент Известь строительная воздушная [ 16] — продукт тонкого помола обожженных не до спекания карбонатных пород, которые содержат не более 8% примесей глины. По содержанию основных оксидов подразделяется на кальциевую (до 5% MgO), магнезиаль- ную (от 5 до 20% MgO) и доломитовую (от 20 до 40% MgO), а по дисперсности — на комовую негашеную и молотую порошко- образную (кипелку). Бетоны и растворы на извести-кипелке твердеют на воздухе и на 28-е сутки приобретают прочность при сжатии 20—30 кгс/см2. При автоклавном твердении их прочность может быть повышена до 200—500 кгс/см2 и более. Известь гидравлическая [ 16] — продукт тонкого помола обож- женных не до спекания карбонатных пород, содержащих от 6 до 25% глинистых примесей. После предварительного твердения в течение 7 суток на воздухе и 21 суток в воде обладает прочностью при сжа- тии 20—50 кгс/см2. Романцемент — продукт тонкого помола обожженных не до спекания мергелей, содержащих не менее 25% глинистых приме- сей. По величине предела прочности при сжатии кубов из жесткого раствора 1 : 3 через 28 суток комбинированного хранения (7 суток во влажной среде и 21 сутки в воде) различают романцемент четы- рех марок — М25, М50, М100, MI50. Известково-пуццолановые и другие гидравлические вяжущие Известково-пуццолановый цемент — вяжущее, получаемое из- мельчением извести совместно с активной минеральной (пуццола- новой) добавкой. Известково-глинитный цемент — вяжущее, получаемое измель- чением извести совместно с обожженной выше 650° С глины (гли- нит) или глиежа. Известково-зольный цемент — вяжущее, получаемое измель- чением извести совместно с золой от сжигания топлива. В известково-пуццолановый, известково-глинитный и известко- во-зольный цементы рекомендуется введение гипсового камня и до- бавок ускорителей; содержание извести в них определяется актив- ностью минеральной добавки и условиями эксплуатации и обычно находится в пределах 15—50%. Они представляют собой раз- новидности бесклинкерных пуццолановых цементов, согласно СНиП I-B.2-69 марок М25, М50, М100 и М150. 13
Свойства этих вяжущих вдентичны, сроки схватывания их не нормируются. Они обладают высокой водостойкостью и понижен- ной воздухостойкостью, стойки против действия мягких н сульфат- ных вод, нестойки против кислотной агрессии. Не допускается дли- тельное хранение, рекомендуется использовать в течение 2—4 не- дель после изготовления. Известково-шлаковый цемент — вяжущее, изготавливаемое сов- местным помолом доменного гранулированного шлака, извести и гипсового камня. Содержание извести составляет 10—30%, а гип- сового камня — 5%. В соответствии со СНиП I-B.2-69 прочность известково-шла- кового цемента в образцах из раствора жесткой консистенции в воз- расте 28 суток составляет 50, 100, 150 и 200 кгс/см2. Сроки схватывания не нормируются. При твердении особенно благоприятна теплоилажностная и автоклавная обработка. Сульфатио-шлаковые цементы — вяжущее, изготовляемое сов- местным помолом гранулированного доменного шлака, гипса или ангидрита и небольшого количества извести, обожженного доло- мита или клинкера. Наиболее применимы цементы составов: 80—85% шлака, 10— 15% ангидрита или двуводного гипса и до 5% клинкера или 2% из- вести; 85—90% шлака, 5—8% ангидрита и 5—8% доломита. Прочность сульфатно-шлаковых цементов в образцах из рас- твора жесткой консистенции в возрасте 28 суток составляет 300— 400 кгс/см2. При твердении, особенно в начальные сроки, наиболее благоприятные влажностные условия. Паропрогрев допускается при температуре, не превышающей 60Q С. По стойкости в мягких и сульфатных водах сульфатио-шлаковые цементы превосходят шлакопортландцемент. Нефелиновый цемент является гидравлическим вяжущим, получаемым совместным помолом 70—85% нефелинового шлама, 15—20% извести или портландцемеитного клинкера и 3—5% двувод- ного гипса. Нефелиновый шлам — массовый отход глиноземного произ- водства, содержащий в основном частично гидратированный P-C2S. Для использования в нефелиновом цементе шлам необходимо предварительно дегидратировать. По свойствам подобен клинкер- ным шлаковым цементам. Твердение наиболее эффективно проте- кает при автоклавной обработке. Гипсовые воздушные вяжущие вещества Гипсовые воздушные вяжущие вещества — это тонкодиспер- сные порошки частично или полностью дегидратированного дву- водного гипса CaSOa • 2Н2О или природного ангидрита CaSO4. К частично дегидратированным или низкообжиговым гипсо- вым вяжущим, которые представлены полуводным гипсом двух модификаций — аир, относятся строительный, формовочный и высокопрочный гипс, а к полностью дегидратированным или вы- сокообжиговым, в состав которых входит безводный сульфат каль- ция, относятся ангидритовый цемент, высокообжиговый гипс, отделочный ангидритовый цемент. Строительный гипс [15] может быть представлен Р-модифика- 14
цией CaSO4 • 0,5Н2О в виде порошка с объемной массой в насып- ном состоянии 800— 1100, в уплотненном 1250—1450 кг/м8; с водо- потребностью теста нормальной густоты 50—70%; началом схва- тывания не ранее чем через 4 мин, концом — через 8—20 мин. Прочность строительного гипса при сжатии в тесте нормальной густоты через 1,5 ч после изготовления равна соответственно для I сорта — 55, II — 45, III —35 кгс/см3. Сушка повышает прочность в 2—2,5 раза. Формовочный гнпс отличается от строительного более тонким помолом, большей прочностью и постоянством свойств. По СНиП I-B.2-69 он делится на два сорта соответственно с пределом прочности при сжатии в тесте 75 и 65, а в высушенном состоя- нии — 160 и 145 кгс/см2. Высокопрочный (технический) гнпс представлен в основном a-CaSO4 . 0,5Н2О в виде порошка с такой же объемной массой, как и строительный гипс, и такими же сроками схватывания; водо- потребность теста нормальной густоты 30—40%. СНиШ-В. 2-69 предусматривается выпуск высокопрочного гипса марок М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, определяемых в тесте нормаль- ной густоты. Ангидритовый цемент — это продукт помола природного ан- гидрита или полученного путем обжига гипсового камня при 700° С совместно с катализаторами, в качестве которых применяются сульфат или гидросульфат натрия в смеси с медным купоросом в количестве 0,8—1% каждого, известь (3—5%), обожженный доло- мит (3—8%), доменный гранулированный шлак (10—15%) н др. Водопотребность теста нормальной густоты 30—35%, начало схватывания не ранее чем через 30 мин, конец — не позднее, чем через 24 ч. Испытывается вяжущее в трамбованных образцах жест- кой консистенции Установлены четыре марки цемента; М50, М100, М150 и М200 (СНиП I-B. 2-69). Высокообжиговый гнпс — продукт помола обожженного при температуре 800—1000° С гипсового камня. Начало схватывания — не ранее чем через 2 ч, конец — через 16—32 ч. Водопотребность составляет 28—32%. Согласно СНиП I-B. 2-69 этот гипс представлен тремя мар- ками: М100, М150иМ200, под которыми подразумевается предел прочности при сжатии образцов из теста нормальной густоты в воз- расте 28 суток. Отделочный ангидритовый цемент — продукт помола одно- или двукратно обожженного маложелезистого гипсового камня при тем- пературе 600—700° С с добавкой до или после обжига алюмокальци- евых квасцов, буры, сульфатов натрия и калия. Изготавливается пяти марок: М100, М150, М200, МЗОО и М400. После затвердения имеет блестящую поверхность, хорошо шлифуется н полируется. § 3. ГИДРАТ АЦИОННЫЕ ЩЕЛОЧНЫЕ И ЩЕЛОЧНО- ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ Щелочные цементы представлены системой оксидов R2O — — RaO3— SiO2, а щелочно-щелочноземельные — R2O — RO — — R2O3— SiO2, где R2O — щелочные оксиды (Li2O, Na2O, K2O); RO — щелочноземельные (MgO, CaO, SrO, BaO); R2O3— амфотерные (A12O3, Fe2O3 h t. n.). 13
Однокомпонентные (чистые) цементы — дисперсные вещества, получаемые путем тонкого помола стекол, спеков или продуктов обжига не до спекания, упомянутых оксидов, взятых в соотношениях R2O : R2O3 : SiO2 = (1—1,5) : 1 : (2 -4- 4), a R2O : RO : R2O3 : SiO2= 1 : (2 -т- 4) : 1 : (2 4). Однокомпонентные цементы, синтезированные в стекловидном или спекшемся состоянии, являются аналогами портландцемента, а в обожженном не до спекания — гидравлической извести и роман- цемента. Д в у х к о'м п о н е н т н ы е смешанные цемен- ты — смеси щелочных компонентов с дисперсными веществами, получаемыми помолом стекол, спеков, продуктов обжига не до спекания, или веществ природного происхождения, в которых соотношение между амфотерными и кислыми оксидами находится в пределах R2O3: SiO2= 1 : (2 4), а между щелочноземельными, амфотерными и кислыми — RO : R2O3 : SiO2= (2 ~ 8) : 1 : (2 -г-6). Щелочные компоненты вводятся в виде порошков или водных растворов соединений щелочных металлов, дающих щелочную ре- акцию, — едких щелочей, силикатных (щелочные силикаты — низкомодульные растворимые стекла) и несиликатных (щелочные карбонаты, фториды, фосфаты и т. п.) солей. Двухкомпонентные цементы, затворяемые растворами едких щелочей и несиликатных солей щелочных металлов и слабых кис- лот, аналогичны известково-пуццолановому, известково-глини- стому и известково-шлаковому цементам, а содержащие силикат- ные соли (растворимые стекла) — шлакопортландцементу. Щелочные алюмосиликатные цементы Белый и цветной глинощелочной цементы представляют собой смесь природного или обожженного при 600° С каолина с едким натром, орто- или метасиликатом натрия, взятых в соотношениях А12О3 • 2SiO2+ (0,7 4- l,0)Na2O или А12О3- 2SiO2+ Na2O (0,5 ~ 4- l,0)SiO2. После твердения в течение 28 суток на воздухе или после пропа- ривания цемент получается марок М100, М150, М200, М250. Бе- лизна характеризуется коэффициентом яркости не менее 90% по отношению к белизне сернокислого бария. Сроки схватывания: начало не менее чем через 1 ч, конец не более чем через 10 ч. Цветной глинощелочной цемент получают введением в каолин щелочестойких минеральных или органических пигментов. Полевошпатный цветной шелочной цемент — продукт тонкого помола смеси плавленых мариулолитов, содержащих 20—80% полевых шпатов (R2O А12О3- 6SiO2) и 80—20% нефелина (R2O • А12О3 2SiO2) с щелочестойкими пигментами. С целью активизации процессов твердения полевошпатный щелочной цемент следует затворять растворами едких щелочей — 5—15% концентрации. Марки цемента, определяемые на балочках, изготавливаемых по ГОСТ 310.4—76, твердевших 28 суток на воздухе или пропарен- ных, — М250, М300, М400. Сроки схватывания: начало не ранее чем через 1 ч, конец не позднее чем через 12 ч. 16
Щелочно-щелочноземельные алюмосиликатные цементы Шлакощелочные цементы — разновидность щелочно-щелочно- земельных алюмосиликатных цементов. Это гидравлические вяжу- щие вещества, получаемые путем тонкого измельчения гранули- рованного шлака и затворения его растворами соединений щелоч- ных металлов — натрия и калия. Для производства вяжущего используются доменные и электро- термофосфорные гранулированные шлакн, отвечающие требованиям ГОСТ 3476—74, тонкость помола которых характеризуется удель- ной поверхностью в пределах 3000—3500 см2/г. В качестве щелочного компонента в количестве 5—10% от массы шлака в пересчете на сухое вещество применяются соединения щелочных металлов (натрия и калия), дающие в водных растворах щелочную реакцию: карбонаты (сода синтетическая кальциниро- ванная по ГОСТ 5100—73, сода кальцинированная техническая по ГОСТ 10689—75, плав соды кальцинированной по ТУ 6-03-294-71, поташ по ГОСТ 10690—73), силикаты (растворимое стекло с сили- катным модулем 2 и ниже по ГОСТ 13078—67), едкие щелочи (ед- кий натр по ГОСТ 2263—71, едкое кали по ГОСТ 9285—69),а также отходы произвол после их непосредственного опробования в вя- жущем. Конце. рция водных растворов по массе 15-—30%. Допускается сот .естпый помол шлака с малогигроскопичным щелоч- ным компонентом — содой кальцинированной, вводимой в коли- честве 5—7,5% от массы шлака. Производство вяжущего осуще- \ ствляется на помольных установках, подобных установкам для {чХюлучения портландцемента (см. рис. 1). , Г в соответствии с ТУ 67 УССР-181-74 шлакощелочное вяжущее ^^подразделяется на марки М400, М500, М600, М700, М800, М900, х. М1000. Образцы-балочки, изготовленные по ГОСТ 310. 4—76, должны изгибе в зависимости от марок не ниже сле- иметь прочность прн ^^ующих величин: ^^Марки шлакощелочного цемента Прочность через 28 суток при изгибе, кгс/см2, не менее Водопотребность начало схватывания М400 М500 М600 М700 М800 М900 М1000 55 60 65 70 75 80 85 теста нормальной густоты вяжущего 24—27%, не ранее чем через 45 мин, конец не позднее чем через 12 ч от начала затворения. Шлакощелочные вяжущие твердеют в естественных, воздушных и водных условиях, при пропаривании и автоклавной обработке. Продуктами гидратации вяжущего являются щелочные гидро- алюмосиликаты группы цеолитов и низкоосновные гидросиликаты кальция тоберморитовой группы. К особым свойствам щелочных вяжущих относятся высокая коррозионная стойкость против действия мягких вод и агрес- сивных минеральных и органических сред, пониженная экзотер- мия, а также возможность использования в сочетании как с мелкими дисперсными заполнителями (пески, супеси), так и с крупными. Водонепроницаемость бетона на шлакощелочном вяжущем состав- ляет 8—20 кгс/см2, морозостойкость — до 1000 циклов!
Шлакощелочной декоративный цемент — это продукт совмест- ного тонкого измельчения доменного гранулированного шлака, минеральной отбеливающей н красящей добавок и соединений ще- лочных металлов (натрия и калня). Для производства щелочных декоративных вяжущих исполь- зуется доменный гранулированный шлак, отвечающий требованиям ГОСТ 3476—74. В качестве минеральной красящей добавки, вво- димой до 50% от массы шлака, используется известняк илн доло- мит, имеющие белизну не менее 90% по коэффициенту яркости по отношению к белизне сернокислого бария. В качестве красящих добавок используются минеральные пигменты в количестве до 15% — железный сурик, окнсь хрома, охра или органические в количестве не более 0,3% от массы вяжущего — фталоцианиновые н др. В соответствии с ТУ 21 УССР-838-74 шлакощелочной декора- тивный цемент подразделяется на марки М200, МЗОО и М400 и мо- жет иметь белый, голубой, зеленый, коричневый н другие цвета. § 4. КОНТАКТНЫЕ ВЯЖУЩИЕ Контактно-конденсационные цементы — группа гидравлических вяжущих веществ, представляющих собой тонкодисперсные гид- раты аморфной или нестабильной кристаллической структуры, обладающие способностью конденсироваться в камнеподобное водо- стойкое тело в момент возникновения контактов между дисперс- ными частицами. В качестве таких вяжущих могут использоваться полностью нли частично гидратированные в дисперсном состоянии вяжущие гидратационно-конденсационного твердения, а также дисперсные продукты гидротермального синтеза гидратных, практически не- растворимых веществ, сходных по минералогическому составу с продуктами гидратации упомянутых вяжущих. Активность контактно-конденсационных вяжущих определя- ется физическим состоянием дисперсных частиц: чем меньше степень упорядочения нх структуры или кристаллизации вещества, которыми они представлены, тем выше активность цемента. Прочность при сжатии синтезируемого на основе контактно- конденсационных вяжущих искусственного камня, определяемая степенью сближения дисперсных частиц н зависящая от величины прилагаемого давления (прокат, штампование, прессование) и вре- мени его воздействия, 50—1000 кгс/см2. Марка контактно-конденсационного цемента определяется как предел прочности при сжатии образцов-цилиндров диаметром и вы- сотой 50 мм, полученных двухсторонним прессованием прн давле- нии 400 кгс/см2, прилагаемом в течение десяти минут, опущенных сразу после прессования на два часа в кипящую воду и высушенных затем в течение двух часов прн температуре 95 ± 5° С. Ниже приводятся две разновидности контактно-конденсаци- онных цементов. Контактно-конденсационный нефелиновый цемент — порошко- образное вещество, получаемое путем тонкого помола, гидрата- ции в дисперсном состоянии при В/Т = 1 4 в условиях пропа- ривания, автоклавирования или кипячения и последующей сушки 75—90% по сухому веществу нефелинового (белитового) шлама с 10—25% активной минеральной добавки. 18
Таблица 6. Области применения минеральных вяжущих веществ Вид вяжущего Рекомендуемая область применении Допускаемая область применения Не допускается применение Портландцемент и портландцемент с минеральными добавками марок М 300, М 400 То же, марок М 600 М 550, М500 и быстро твердею- щий портландце- мент Высокопрочный портландцемент Пластифициро- ванный портланд- цемент Производство сборных бетонных и железобетонных конструкций в соответствии с техническими требо- ваниями к марке применяемого цемента Производство высокопрочных обыч- ных и преднапряженных железобе- тонных конструкций при необходи- мости сокращения сроков оборачи- ваемости форм и опалубки и сокра- щения расхода цемента То же, а также производство армо- цементных и керамзитобетоиных конструкций Производство бетонных и железо- бетонных конструкций для гидро- технического и дорожного строи- тельства Производство смешанных вяжу- щих на основе цемента; приго- товление строительных раство- ров, приготовление жаростойко- го бетона с жаростойким запол- нителем При аварийных ремонтных и восстановительных работах для придания бетону высокой нача- льной прочности То же Производство пластифициро- ванных растворов, производство обычных н предварительно напряженных конструктивных бетонных и железобетонных элементов с предварительным подбором режима тепловлажно- стной обработки В конструкциях, эксплуатирующих- ся в средах с превышающей нормы степенью агрессивности В сборных бетонных и железобе- тонных конструкциях при производ- стве которых не используются спе- циальные свойства цементов; в кон- струкциях, эксплуатирующихся в средах с превышающей нормы сте- пенью агрессивности То же То же Гидрофобный портл а нд цем ен т s Производство работ в отдаленных районах, связанное с длительной транспортировкой цементов; изго- товление конструкций для гидро- технического, аэродромного и дру- гих видов строительства, требую- щих бетоны повышенной водонепро- ницаемости и морозостойкости Производство штукатурно-отде- лочных работ для снижения высолообразования; производст- во обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций с обязательным предварительным подбором ре- жима тепловлажностной обра- ботки То же
м о Вид вяжущего Рекомендуемая область применения Сульфатостой- кий портландце- мент Производство бетонных и железо- бетонных конструкций гидротехни- ческих сооружений, подвергающих- ся действию сульфатных вод в ус- ловиях попеременного увлажнения и высыхания, замораживания и от- таивания Белый н цветной портландце- менты Приготовление бетона и раствора для облицовочного слоя крупных панелей, блоков; штукатурно-отде- лочные работы на наружных сте- нах зданий; изготовление цемент- ных красок, дорожных знаков, элементов ограждений Пуццсхлановый портландцемент Производство бетонных и железобе- тонных конструкций подводных и подземных частей зданий при не- обходимости их повышенной стой- кости против мягких вод и водоне- проницаемости Шлакопортланд- цемент Производство бетонных и железо- бетонных надземных, подземных и подводных конструкций, подвергаю- щихся действию пресных вод Быстр отвердею- щнй шлакопорт- ландцемент Производство сборных конструкций, твердеющих в естественных условиях и в условиях тепловлажностной об- работки
Продолжение табл, б Допускаемая область применения Не допускается применение В сборных железобетонных кон- струкциях, подвергающихся си- стематическому попеременному замораживанию и оттаиванию, В конструкциях и сооружениях, где специальные свойства цемента не используются высыханию и увлажнению в обычной (без повышенного со- держания сульфатов) воде В обычных бетонах и растворах. где не используются декоративные свойства этих цементов Для наземных конструкций, находящихся в условиях повы- шенной влажности, но ие под- вергающихся частому замора- живанию При производстве конструкций, под- вергающихся систематическому за- мораживанию и оттаиванию, экс- плуатирующихся в условиях сухо- го климата; в цехах с понижен- ной влажностью воздуха при про- изводстве строительных работ при пониженных температурах (ниже + 10° С) Производство бетонных и желе- зобетонных конструкций, под- вергающихся действию минера- лизованных вод, с учетом норм агрессивности среды: приготов- ление строительных растворов марки М200 и М300 В конструкциях, эксплуатирую- щихся в условиях с повышенной агрессивностью среды (с учетом норм агрессивности) При производстве конструкций, эксплуатация которых требует по- вышенной их морозостойкости; при производстве строительных работ без искусственного обогрева при температуре ниже +10° С. В сооружениях с повышенными тре- бованиями к усадочным деформа- циям; в конструкциях, при произ- водстве которых не используются особые свойства цемента
Глиноземистый цемент Производство бетонных и железобе- тонных конструкций, быстро наби- рающих прочность; производство ра- бот при пониженных температурах (ниже 25°) в условиях систематиче- ского попеременного замораживания н оттаивания; изготовление различ- ных видов расширяющихся цемен- тов; зимнее бетонирование стыков; аварийные и ремонтные работы Известь строи- тельная воздуш- ная Использование в смешанных гид- равлических вяжущих; для произ- водства автоклавных силикатных изделий из плотных и ячеистых бетонов; приготовление строительных растворов для эксплуатации в воз- душно-сухих условиях Известь гидравли- ческая То же, во влажных условиях; в бе- тонах низких марок Известково-пуццо- лановый, извест- ково - глинистый, известково - золь- ный цементы Как местное вяжущее для кладки стен подвальных помещений, возве- дения неответственных подводных сооружений, изготовления стеновых блоков с обязательной тепловлажно- стной обработкой Известково - шла- ковый цемент Изготовление изделий с примене- нием тепловлажностиой (особенно автоклавной) обработки Сульфатно-шлако- вый цемент В конструкциях подводных и под- земных сооружений, массивных кон- струкциях, подвергающихся дейст- вию агрессивных вод или выще- лачиванию Гнпс строитель- ный Производство перегородочных па- нелей, блоков, тепло- и звукоизоля- ционных плит, вентиляционных ко- робов, сухой штукатурки: изготов- ление штукатурных растворов для внутренних стен зданий
Добавка к портландцементу для получения быстросхватывающих- ся растворов В случае, когда не используются специальные свойства; в сооруже- ниях, не допускающих интенсивного тепловыделения при твердении це- мента Производство бетонов низких ма- рок в смеси с цементами или добавками; известковогипсовых растворов В помещениях с повышенной влаж- ностью; при кладке ниже уровня грунтовых вод Производство силикатных изде- лий из плотных и ячеистых бе- тонов; изготовление строитель- ных растворов и производство штукатурных работ Изготовление конструкций мало- этажных зданий и хозяйственных построек В конструктивных элементах, под- верженных воздействию минерализо- ванных вод При изготовлении конструкций и строительных растворов, эксплу ;• тирующихся в сухом климате, а так- же подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию При производстве бетонных и железобетонных конструкций и строительных растворов для над- земных сооружений В наземных сооружениях при систематическом увлажнении В конструкциях, эксплуатирующих- ся в зоне попеременного увлажнения и высушивания, а также при низких температурах То же Изготовление стеновых панелей и блоков для наружных стеи малоэтажных домов и хозяйст- венных помещений В изделиях и конструктивных эле- ментах, подвергаемых системати »<•- скому увлажнению; в помещениях с повышенной влажностью (свыше 60%)
to tO — _ Вид вяжущего Рекомендуемая область применения Гипс формовоч- ный Изготовление форм, моделей и из- делий в строительной и керамиче- ской отраслях промышленности, а также изготовление декоратив но-архитектурных элементов ин- терьеров Гипс высокопроч- ный технический Производство гипсовых и гипсобе- тоиных изделий повышенной проч- ности, а также взамен строительного гипса для снижения его расхода Ангидритовый це- мент Устройство бесшовных полов и под- готовок под линолеум для бетон- ных изделий Гипс высокообжи- говый Отделочный ан- гидритовый цемент Устройство бесшовных полов, под- готовка под линолеум Производство декоративных и от- делочных работ Белый и цветной глинощелочной це- мент Использование в облицовочном слое крупных панелей, блоков, штукатур- но-отделочные работы иа наружных стенах зданий Шлакощелочное вяжущее Производство бетонных и железобе- тонных конструкций для гидротех- нического, гидромелиоративного и промышленного строительства, экс- плуатирующихся в условиях попере- менного замораживания и оттаива- ния; производство конструкций из Контактио-конден сациониые вяжу- щие высокопрочного бетона При производстве изделий и ведении работ, когда необходима полная во- достойкость сразу после укладки смеси
Продолжение табл. 6 Допускаемая область применения Не допускается применение Изготовление конструктивных строительных элементов, исполь- зуемых внутри зданий В изделиях и конструктивных эле- ментах, подвергаемых систематиче- скому увлажнению; в помещениях с повышенной влажностью (свыше 60%) — То же Изготовление конструктивных строительных элементов, исполь- зуемых внутри зданий То же То же То же — В помещениях с влажностью свыше 70% — При приготовлении бетонов и раст- воров, где не используются декора- тивные свойства цементов Производство сборных железобе- тонных конструкций, получаемых при тепловлажиостиой обрабол ке и предназначенных для граж данского строительства, а такж» сооружений, подвергающихо- воздействию агрессивной средь В большепролетных конструкциях без предварительного их испытания Для получения эффективных теп лоизоляционных и декоратив- ных материалов При эксплуатации в условиях по- вышенного истирания
Нефелиновый шлам — слабо гидратированное с поверхности вещество, на 80—85% представленное Р -C2S. В качестве добавки используются горелая порода, зола ТЭЦ, цемянка, опока, трепел, двуводный гипс. В момент приложения нагрузки или за счет самопроизвол ной конденсации это вяжущее приобретает водостойкость и прочность. Свойства его с достаточной степенью точности определяются сте- пенью гидратации исходных веществ, устанавливаемой по потерям при прокаливании (п. п. п.) до 1000 q С. При п. п. п. 15—18% марка вяжущего — М300, а при п. п. п. 10—11% —М250; морозостойкость соответственно 100 и 50 циклов. Используется в сочетании с волокнистыми минеральными за- полнителями. Контактно-конденсационный известково-пуццолановый цемент — порошкообразное вещество, получаемое тонким помолом, гид- ратацией в дисперсном состоянии при В/Т = 1 -5- 3 в условиях пропаривания, автоклавирования или кипячения и последующей сушки 25—65% извести с 35—75% пуццолановой добавки. Для получения цемента используется воздушная и гидравли- ческая известь; в качестве пуццолановой добавки применяется горелая порода, опока, трепел, диатомит, вулканическая пемза, туф, шла’*4 гранулированные и т. п. Проч Колеблется от 150 до 300 кгс/см2 при объемной мас- се соотве /но 1200—1800 кг/см3. * * ♦ Вяжущие для производства бетонных и железобетонных кон- струкций, а также для приготовления бетонов и строительных рас- творов необходимо выбирать в зависимости от условий их примене- ния в соответствии с данными, приведенными в табл. 6. Глава II БЕТОНЫ И БЕТОННЫЕ СМЕСИ § 5. ВИДЫ БЕТОНОВ При производстве бетонных и железобетонных изделий разли- чают проектную, передаточную, распалубочную и отпускную проч- ности бетона. Основной характеристикой бетона является проектная проч- ность или марка, т. е. прочность (для краткости по СНиП 11-21-75— проектная марка бетона) при сжатии, нормируемая в возрасте 28 суток или в ином возрасте, допускающая полную проектную нагрузку изделий. Передаточная прочность — прочность бетона к моменту пере- дачи на него предварительного натяжения арматуры. Распалубочная прочность — минимальная прочность, допу- скающая извлечение изделия из формы. 23
Таблица 7. Виды бетонов, их физические характеристики и область применения Виды бетонов Заполнители Объемная масса. кг/м3 Проч- ность при сжатии, кгс/см2 Порис- тость, % Основное применение крупный мелкий Тяжелые Крупнозернистые Щебень, гравий плотных Песок (природный и 2300—2500 100—600 До 6 Бетонные, железобетонные Мелкозернистые каменных пород, фрак- ции 5—40 Щебень, гравий, фрак- дробленый из плотных каменных пород) Песок природный 2200—2300 300—600 До 6 конструкции Тонкостенные конструк- Песчаные ции 5—10 То же 2200—2400 300—500 До 6 ции; плиты тротуарные, дорожные; бордюрные плиты Тонкостенные, армоце- Легкие Конструктивные Гравий, щебень пористых. Песок природный, песок 1400—1800 50—500 4—8 ментные конструкции; тротуарные плиты Несущие конструкции плотные Коиструктивно-тепло- искусственных, природ- ных материалов, фракции 5—10 Гравий, щебень пористый, пористый Песок пористый, песок 500—1400 35—100 10—20 Несущие конструкции; изоляционные плот- ные Ко нет р укт и в но -по р н- фракции 5—20 То же, фракции 10—20 природный, зола Песок (сокращенный 500—1000 35—75 15—25 ограждающие конструк- ции, стеновые панели и блоки Самонесущие конструкции зованные расход)
Конструктивно-круп- нопористые То же Теплоизоляционные То же, фракции 20—40 Древесная дробленка, фракции 5—10 Зола Песок Древесные опилки, песок Ячеистые Конструктивные — Песок молотый, природ ный пылевидный, зола Конструктивно- теплоизоляционные - Песок молотый, зола Теплоизоляционные — То же Жар остойкие Тяжелые Щебень шамотный, фракции 5—20 Песок шамотный Легкие Пористые искусственные или природные, фракции 5—20 Перлит, вермикулит Золы ю сл
50D—700 35-75 25—45 Ненесущие констоукцни Менее 500 5—25 25—45 Ненесушие плиты 500—700 10—35 20—30 Панели стеновые 500—1200 5—15 30—50 Плиты полов, стен; плиты теплоизоляцион- ные 900—1200 50—150 50—70 Элементы покрытия, са- монесущие стеновые па- нели 500—900 35—100 60—80 Самонесущие стеновые панели и блоки Менее 500 5—25 75—90 Плиты и скорлупы 1800—2000 20—30 4-8 Для тепловых агрегатов, дымовых труб и гззово- дов при t выше 1200° 800—1200 50—150 15-25 То же, при 1~ 500-4-1200° С 1000—1400 15—100 20—ЗС То же, при i =350-^-700°С
Таблица 8. Нормативные характеристики бетонов Напряженное состояние Нормативные сопротивления, кгс/см2*. при марках бетона по прочности при сжатии ** М15 | М25 | М35 | М50 | М75 | М100 | М150 | М200 | М250 | МЗОО | М400 | М500 | М600 | М800 Тяжелые бетоны Сжатие осевое (призменная проч- ность) 30 45 60 85 115 145 Растяжение осевое —- — — 4,2 6,0 7,2 9.5 11.5 13 Легкие бетоны на минеральных пористых заполнителях 200 225 280 340 450 15 18 20 23,5 25 Сжатие осевое (призменная проч- ность) Растяжение осевое, при мелком за- полнителе: плотном — 15 2.3 21 3,1 30 4,2 45 5,8 60 7,2 85 9,5 115 11,5 145 13 170 15 225 18 пористом — 2.3 3,1 4.2 5.8 7.2 9,5 11,0 12 13 14,5 — — — Легкий бетон на органических заполнителях (арболит) Сжатие осевое (призменная проч- ность) 9 Растяжение при изгибе — 15 20 7 7 Ячеистые бетоны Контрольная характеристика *** 25 35 50 75 100 150 200 Сжатие осевое (призменная проч- ность) бетонов: автоклавных 10 16,5 23 33 48 64 93 неавтоклавных 9,5 16.0 22 31 46 60 88 Растяжение осевое бетонов: автоклавных 1,4 2,3 3,1 4,2 5,7 7,2 9,5 неавтоклавных 1,2 2,1 2,8 3,8 5.1 6,6 8,5 * Единицы измерения приведены в соответствии со СНиП П-21-75. ** Введены также промежуточные марки М350, М450 и М700, нормативные сопротивления определяют интерполяцией. Прочность» определенная иа кубах с ребром 100 мм. высушенных до постоянной массы.
Отпускная прочность — прочность, при которой разреша- ется отгрузка изделия с завода-изготовителя. Величина отпускной прочности устанавливается заводом-изготовителем по согласованию с проектной организацией и организацией-потребителем с учетом технологии изготовления и условий нарастания прочности, тран- спортирования, монтажа и срока загружеиия изделий. Отпускная прочность (в % от проектной марки) должна быть не менее: для бе- тонов марок 150 и выше — 50%, марок 100 и ниже тяжелого — 70%, легких — 80%, бетонов автоклавного твердения— 100%. Завод-изготовитель обязан гарантировать достижение проект- ной марки бетона (по результатам испытания контрольных образ- цов-кубов по ГОСТ) в возрасте 28 суток или в ином возрасте, ука- занном в рабочих чертежах изделия. Основные виды бетонов, их физические характеристики и об- ласть применения приведены в табл. 7. Нормативные характери- стики бетонов приведены в табл. 8. § 6. ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ БЕТОНОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ Характеристики заполнителей и требования к ним Крупные заполнители плотные. Применяемые для тяжелого бетона щебень из естественного камня, гравий и щебень из гравия разделяют на фракции: 5—10 (3—10); 10—20; 20—40; 40—70 мм. Наибольший размер крупного заполнителя должен быть не более 1/3 наименьшего размера конструкции или 3/4 наименьшего рас- стояния между стержнями арматуры. Рекомендуемая форма зерен щебня — кубическая (после дроб- ления в конусных дробилках), гравия — малоокатанная (горного залегания). Рекомендуемый состав крупного заполнителя приведен в табл. 9. Таблица 9. Рекомендуемый состав крупного заполнителя Наибольшая круп- ность заполнителя, мм Полные остатки по массе, %, при размере отверстия сит, мм 70 40 20 10 5 70 0—5 35—45 65—75 85—90 100 40 0—5 50—60 75—85 100 20 — 0—5 65—75 100 10 — — — 0—5 100 Марка щебия по прочности исходной породы при сжатии в на- сыщенном водой состоянии должна быть выше марки бетона не менее чем в 1,5 раза для бетона марок ниже МЗОО и не менее чем в 2 раза для бетона марок МЗОО и выше. Щебень из естественного камня по прочности делится на семь марок [ 17], которые определяют по сте- пени дробимости его при сжатии в цилиндре (табл. 10), в случае применения гравия и щебня из гравия — иа три марки [ 18; 19] (табл. 11). 27
Таблица 10. Дробимость щебня из естественных пород Марка щебня Дробимость (потеря по массе при испы- тании), % Марка щебня Дробимость (потеря по массе при испы- тании), % в сухом состоянии в насыщен- ном водой состоянии в сухом состоянии в насыщен- ном водой состоянии М1200 До 6 До 9 М400 15—24 19—28 М1000 М800 7—8 9—10 10-11 12—14 М300 25—28 28—38 М600 11—14 15-18 М200 29—35 39-54 Таблица 11. Дробимость гравия и щебня из гравия Марка бетона Марка гравия и щебня из гравия по дробимостн при сжатии в цилиндре Потеря по массе при испытании, % Гравий Щебень из гравия М300 н выше Др-8 До 8 До 10 М200 Др-12 9—12 11—14 Ниже М 200 ДР-16 13—16 15—18 Песок плотный. Пески, применяемые для тяжелого бетона, делят на природные, находящиеся в естественном состоянии (фрак- ционированные и обогащенные), дробленые и дробленые фрак- ционные. Зерновой состав песка характеризуется модулем крупности (табл. 12) ' Сумма полных остатков на ситах м« = —---------------ioo----------------. %. Таблица 12. Рекомендуемые пределы модуля крупности и зернового состава песка для бетона [20] Показатель Рекомендуемые полные остатки на ситах % Фракции песка, мм 2,5— 1,25— 5 2,5 0,63— 0,315— 0,14— ме:1Ь- 1,25 0,63 0,315 ,ш,е 0,14 0 0—20 15—45 35—70 70—90 90—100 0—10 Модуль крупности Мк 2,1—3,25 Для примера в табл. 13 приведена характеристика некоторых природных песков. 28
Таблица 13. Характеристика природных песков Разновидность песка по ме- сторождению Частные остатки, %, на стандартных ситах с отверстиями, мм Модуль круп- ности Mh Объемная на- сыпная мас- са, кг/м3 Удельная по- верхность, см2/г J3 о 1 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 мень- ше 0,14 Вольский 48,6 51,3 0,1 2,05 1530 60 36,2 Тучковский 4,4 27,8 21,3 22,5 24,5 4,5 2,46 1570 125 35,3 Днепровский 0,6 4 2 7,1 43,3 36 8,8 1,56 1736 167 33,2 Требования к заполнителям для тяжелого бетона. Щебень должен применяться только в промытом виде, фракционированный; крупный заполнитель признается пригодным, если прочность изготовленных на нем кубов будет не ниже требуемой марки бетона и не менее чем на 15% превышать прочность растворных образ- цов с тем же значением В/Ц, что н в бетоне; песок должен применяться кварцевый или кварцево-полево- шпатовый с содержанием отмучиваемых примесей не более 1%; для производства бетонов на шлакощелочном вяжущем допу- скают увеличение содержания в смеси заполнителей пылеватых частиц до 20% и глинистых до 5%. Основные требования к заполнителям для тяжелого бетона по содержанию приведены в табл. 14. Таблица 14. Требования по содержанию к заполнителям для тяжелого бетона Г201 Заполнители Содержание % (ие более) Щебень и гравий Зерна слабых и выветрившихся пород Пылевидные, илистые и глинистые частицы в щебне: из изверженных пород для бетонов марок М 300 и выше то же, для марки ниже М 300 из карбонатных пород (известняки, доломиты) для бетонов марки М 300 и выше то же, для марки ниже М 300 из гравия Зерна пластинчатой и игловатой формы Песок Зерна меиее 0,14 мм Пылевидные, илистые и глинистые частицы в песке: природном дробильном Зерна размером 5—10 мм Комки глины или суглинков Примеси зерен рудных минералов, слюды и сернистых соеди- нений 10 1 2 2 3 1 15 10 3 5 5 Не допускается Ограничивает- ся с учетом условий экс- плуатации кон- струкций 29
Продолжение табл. 14 Заполнители Содержание, % (не более) Органические примеси (обработка раствором едкого натра) Цвет пробы должен быть ие темнее эталона Пористые заполнители. По крупности зерен пористые запол- нители подразделяют на песок фракций до 1,25—5 мм и щебень (гравий) фракций 5—10, 10—20 и 20—40 мм [21]. По показателям объемной насыпной массы (табл. 15) в сухом состоянии, кг/см3, пористые заполнители делятся на марки: М100, М150, М200, М250, МЗОО, М350, М400, М500, М600, М800, М1000 — для щебня (гравия) и песка и М1200 только для песка. Таблица 15. Объемная насыпная масса некоторых пористых заполнителей по фракциям, кг/м3 Заполнитель Фракции заполнителя, мм до 1,25 1,25—5 5—10 10—20 20—40 Керамзит: легкий 490 360 423 345 294 средний 650 630 720 530 490 Гравий зольный 950 725 600 475 Аглопорит (дробленый): из глин 855 770 690 475 из шахтных пород 800 695 575 —. 440 Шлаковая пемза (термозит), полученная на струйной ус- тановке (дробленая) 991 924 654 619 600 Вермикулит 273 108 72 —— > Перлит: щебень . 225 300 375 песок 184 77 — — — Характеристика некоторых пористых заполнителей приведена в табл. 16. Таблица 16. Характеристика некоторых пористых заполнителей Заполнители Масса, кг/м3 Водо- погло- щение, % Проч- ность при сжатии, кгс/см8 объемная песка (насыпная) гравия или щебня (насып- ная) Естественные Пемза анийская крупнопо- ристая (Армянская ССР) 400—590 600—900 400—1 00 45—60 9—3 30
Продолжение табл. 16 Заполнители Масса, кг/м8 Во до- погло- щение, % Проч- ность при сжатии, кгс/см* объемная песка (насыпная) гравия или щебня (насып- ная) Шлак вулканический (Армян* ская ССР) 535-780 660—740 420—450 26—35 50—200 Туф мужеевский (Закар- патье) 1720 880 805 15 332 Ракушечник багерский (Крым) 1350 880 740 30 20—25 Опока приднепровская (Вин- ницкая область) 1460 980 880 27 105 Искусственные Керамзит: легкий 600 470 370 21 38 средний 1100 830 600 17 63 Золы тонкоднсперсные 1400—2400 500—1000 — 2—22 — Зольный гравий 1100—1300 до 950 450—750 18—30 60—180 Аглопорит 700—1600 580—1030 350—800 12—16 120—130 Гранулированный шлак —_ 700—1200 — 15—25 Пемза шлаковая 750—1200 900—1200 400—800 38—46 490—1020 Вспученный перлит 100-250 300—500 15—20 150—250 Вермикулит 125—150 — — Добавки в бетонные смеси Классификация, назначение добавок и их содержание в бетоне приведены в табл. 17. Таблица 17. Добавки в бетонные смеси Виды добавок Наименование добавок Содержание до- бавки, % от массы цемента Пластифицирующие Гндрофобнзующне Сульфитно-дрожжевая бражка (СДВ) Битумные дисперсии: битумная эмульсия (БЭ) битумная эмульсосусвензия (БЭС) Нафтеновые кислоты и их соли: мылонафт асидол асидол-мылонафт Окисленный петролатум (ОП) Синтетические жирные кислота (СЖК) Кубовые остатки СЖК (КОСЖК) Кремнийорганические полимеры: этилснликонат натрия (ГКЖ-10) метнлсиликоиат натрия (ГКЖ-11) полимер этилгидросилоксаиа (ГКЖ-94) 0,1—0,15 5 5 0,05—0,2 0,04—0,2 0,03—0,2 0.1—0,2 0,05—0,2 0,05—0,2 0.1 0.1 0.03—0,1 31
Продолжение табл. П Виды добавок Наименование добавок Содержание добавки, % от массы цемента Воздухововлекающие Ускоряющие твер- дение Уплотняющая Комплексные: гидрофобно-пла- стифицнрующая (ГПД) ускоряющая плас- тифицирующая ускоряющая и за- щищающая арма- туру от коррозии, вызываемой ХК Смола нейтрализованная воздухово- влекающая (СНВ) Омыленный древесный пек (ЦНИОС-1) Синтетическая поверхностно-актив- ная добавка (СПД) Пластификатор ВЛХК-1 Гидролизованная кровь (ПБ-6) Хлорид кальция (ХК) или хлорид натрия (ХН) Нитриг-нитрат кальции (ННК) Бентонитовая глина КОСЖК + СДБ (ВСН-48-7) Хлорное железо (ХЖ) 4- СДБ (ТУМХП 2113-49 и ВСН 20-61) ХК 4- СДБ ХК + ННрНН 0,05—0,1 0,02—0,1 0,05-0,1 0,1—0.2 0,1—0,4 До 2 До 3 5-10 0,1-0,3 0,6+ 1,5+ 0,2 2+0,15 2 4-1,2 Величины содержания добавок приведены в расчете на сухое вещество за исключением битумных дисперсий; битумная эмульсия (БЭ) готовится из битума БН-Ш (50%), СДБ (2,5%), воды (47,5%); битумная эмульсосуспензия (БЭС) готовится из битума БН-111 (45%), СДБ (2%), каолиновой суспензии; некоторые добавки вы- пускаются как товарный продукт, содержащий воду: ЦНИПС-1 — 30%, ПО-6 — 25% концентрации, мылонафт, асидол и асидол- мылонафт — 45 -г- 50%. Классификация и свойства бетонных смесей Классификация бетонных смесей приведена в табл. 18, а основные свойства некоторых из них — в табл. 19. Удобоукла- дываемость (подвижность или жесткость [24]) бетонной смеси выби- рается соответственно принятому способу формования (табл. 20). Таблица 18. Классификация бетонных смесей Смесь Подвижность (осадка конуса), см Жесткость, с Особо жесткая 0 Более 200 Жесткая 0 60—200 Умеренно жесткая 0 30—60 Малоподвижная 1—5 15-30 Подвижная 5—20 5—15 Сильноподвижная 10—15 Литая Более 15 — 32
Таблица 19. Минимальный расход цемента, кг/м9, обеспечивающий получение нерасслаиваемой смеси Смесь Предельная крупность заполнителя, мм 10 20 40 70 Особо жесткая 160 150 140 130 Жесткая 180 160 150 140 Малоподвижная 200 180 160 150 Подвижная 220 200 180 160 Литая 250 220 200 180 Таблица 20. Рекомендуемая удобоукладываемость бетонной смеси для изготовления некоторых бетонных и железобетонных конструкций Тип конструкции Способ формования Осадка конуса, см Жест- кость, с Архитектурные детали и тонко- стенные изделия Объемное вибрирование 0 200 Колонны, балки двутаврового се- чения, часторебристые панели Виброштамповаиие, объ емиое вибрирование на- весными вибраторами или на виброплощадках 0 70—100 Стеновые паиелн, пустотелые элементы перекрытий с круглы- ми н овальными пустотами Виброплощадки с вибро- пригрузом, вибровклады- ши, виброштампы Навесные вибраторы 0—1 20-50 Канализационные кольца, трубы, балки щелевые н другие элемен- ты высотой до 1,2 м, формую- щиеся с немедленной распалуб- кой 0 30—50 Тонкостенные (непустотелые) конструкции, сильно насыщен- ные арматурой Виброплощадки, кассет- ные установки 5—10 5 —15 Конструкции с содержанием ар- матуры более 1% Внутреннее и объемное вибрирование 2—5 15—30 § 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА БЕТОНА Определение состава тяжелого бетона Определение состава тяжелого бетона включает выбор мате- риалов и установление такого расхода их на 1 м3 бетона, при кото- ром из бетонной смеси заданной подвижности (жесткости) наиболее экономично обеспечивается требуемая прочность, а также другие свойства бетона. Состав бетона находят расчетно-экспериментальным способом. НаТпервом этапе определяют водовяжущее (водоцементиое) отно- шение. Затем по формулам, таблицам или графикам находят сос- тавы для пробных замесов и на основании опытных данных назна- чают номинальный состав бетона. В производственном (полевом) составе бетона учитывают, естественно-влажное состояние матери- алов. 2 7-432 33
Определение водовяжущего (водоцементного) отношения. Этот параметр определяют в зависимости от требуемой прочности бетона в заданном возрасте путем предварительных опытов или ориенти- ровочно по формулам. Для бетонов ускоренного твердения и с применением химиче- ских добавок, а также для бетонов на вяжущем марки, близкой к марке бетона, и для бетонов на шлакощелочных и других не- клинкерных вяжущих водовяжущее отношение подбирают опыт- ным путем конкретно для применяемых на данном заводе мате- риалов, принятых способов формования и тепловой обработки. Для выявления зависимости прочности бетона от величины Ц/В изготовляют образцы из пяти составов бетона (табл. 21), по шесть кубов каждого состава. Таблица 21. Составы бетонов для опытных замесов и количество материалов, необходимых для изготовления шести кубов [23] Номер состава Ц/В Количество материалов, кг, для изготовления шести образцов-кубов с ребром а=0,1 м вяжущего сухого песка крупного заполни- теля су- хого затворителя* 1 3,3 5,9 4 7,7 1,77 4- 0,0771V** 2 2,5 3,6 5 9,2 1,44 4- 0.092UZ 3 2 2,7 5,8 9,4 1,35 + 0,0941V 4 1,67 2,3 6.3 9,5 1,38 4- 0,0951V 5 1,43 1.95 6,4 9,6 1,37 4 0,0961V * В качестве затворителя применяют воду, а для шлакощелочного вяжу- щего высококонцентрированные щелочные растворы плотностью 1150— 1300 кг/м3. ** Водопоглощенне крупного заполнителя определяют по формуле 07 = —^—р 100%, где — масса пробы заполнителя, насыщенного водой, кг; Pi— то же, заполнителя, высушенного до постоянной массы. При проведении опытов строго контролируют качество уплотне- ния. Коэффициент уплотнения должен быть не ниже 0,98. При не- достаточном уплотнении бетона увеличивают на 5—10% расходы вяжущего и затворителя при неизменном водовяжущем отноше- нии и повторяют опыт вновь. По результатам испытаний трех кубов, отформованных и пропа- ренных в одинаковых условиях с изготовляемыми на данном заводе изделиями, а также трех остальных кубов, твердевших в течение 28 суток в нормальных условиях, строят график зависимости проч- ности бетона от Ц/В (или от В/Ц). Полученные зависимости служат для определения водовяжущего отношения при любой требуемой марке бетона для данного вяжущего и применяемых на заводе заполнителей. При использовании шлакощелочного вяжущего учи- тывают возможность регулирования активности вяжущего в бетоне изменением концентрации затворителя. 34
Искомое цементно-водное (или водоцементное) отношение для обеспечения требуемой прочности цементных бетонов ориентиро- вочно определяют по формулам (табл, 22). Таблица 22 Формулы для определения цементно-водного отношеиня для бетонов Пределы водоце- ментных отношений Условия твердения нормальные пропаривание по стандартным режимам RT = 0,7 йб Ят - *б Для пластичных бетонных смесей В/Ц > 0,4* (Ц/В < 2,5) «б + О.5АЙЦ ц/В = - = X Яб + 8 Ц/Е 0,23Кц + 10 А’б 4- 5,6 Ц/В 0,16«ц + 7 Для жестких бетонных смесей В/Ц < 0.4 (Ц/В > 2,5) Rg — OSAj^i. Ц/В = А,«ц «б 1+°’,8/Гц Ц/В~ °'4Ч 1 + 0.1Л? Ц/В = о.зе кц Примечание. В формулах таблицы: —проектная прочность бе- тона при сжатии, кгс/см2; 7?т — прочность бетона при сжатии через 4 ч после тепловой обработки, кгс/см2; — активность цемента, определяемая по ГОСТ 310, 1— 76-НГОСТ 310. 4—76, кгс/см2; A, Ai— эмпирические коэффициенты (для высококачественных заполнителей А — 0,65, Ai—0,43; для заполнителей обыкновенного качества А — 0,6, Ai—0,4; для заполнителей пониженного каче- ства А — 0,55, Ai—0,37). - Расчет состава бетона при В/Ц >-0,4. В зависимости от способа уплотнения бетонной смеси устанавливают ее консистенцию (табл. 20) и соответствующий расход воды В (табл. 23). Таблица 23. Расход воды на 1 мэ бетонной смеси Осадка конуса, см Жест- кость, с Расход воды, л, при наибольшей крупности, мм гравия щебня 10 20 40 10 20 40 30—50 175 155 145 185 165 155 1—3 —— 190 165 160 200 180 170 5—7 205 180 175 215 195 185 10—12 — 215 195 185 225 205 195 Примечания: 1. При использовании в бетоне шлакощелочного вяжущего данные, приведенные в таблице, применяют для определения ориентировочно- го расхода затворителя. 2. Расход воды на 1 м3 бетона увеличивают: при примене- нии мелкого песка — на 10 л, при использовании пуццолановых портландце- ментов— на 15—20 л. Расход цемента определяют по формуле Ц — В(Ц/В). Если расход цемента меньше допустимого по условию плот- ности бетона, то его увеличивают до требуемой нормы или вводят 2* 35
тонкомолотые добавки. Расход цемента не должен также превы- шать типовых норм расхода цемента. Расход крупного заполнителя и песка вычисляют, назначая массу уплотненной бетонной смеси М6= 2350 кг при заполнителях из карбонатных пород и Мб= 2400 — из более плотных пород, по формуле п + Щ = Мб- (Ц + В). Расход песка на 1 м3 бетона П = а (П + Щ), где а —доля песка в массе заполнителей для бетонной смеси с В/Ц= = 0,5 принимается по табл. 24. Таблица 24. Доля (по массе) песка средней крупности в смеси заполнителей Расход цемента, кг/м® Доля песка при наибольшей крупности, мм гравия щебня 20 j 40 20 40 200 0,4 0,39 0,42 0,41 250 0,39 0,37 0,41 0,4 300 0,37 0,35 0,4 0,39 350 0,36 0,34 0,38 0.37 400 0,35 0,33 0,37 0,37 Примечание. При изменении В/Ц на ± 0,05 долю песка следует изме- нить на ± 0,01. Для мелкого песка с модулем крупности Мк = 2 доля песка долж- на быть уменьшена на 0,02; для крупного(Мк =» 2,5)— увеличена на 0,02. Расход щебня определяют по формуле Щ = (П + Щ) (1 - а). Расчет состава бетона при В/Ц < 0,4. Требуемую величину В/Ц (Ц/В) определяют по экспериментально полученной зави- симости (см. с. 34) или ориентировочно по формулам табл. 22 и табл. 25. Таблица 25. Расход воды на 1 м3 бетона Крупность щебня, мм Расход воды, л/м®, при жесткости бетонной смесн, с 30—50 60—80 | 90—120 150—200 До 20 170 160 150 145 » 40 155 145 140 135 Примечание. При расходе цемента от 400 до 600 кг/м3 расход воды следует увеличить на 10 л иа каждые 100 кг цемента свыше 400. Расход цемента Ц = В (Ц/В). 36
Абсолютный объем цементного теста, л, где рц — плотность цемента, рц — 3,1 кг/л. Расход песка п = Уц. тупРп- где рп — плотность песка, рп и 2,6 кг/л; Уп — удельный расход песка (отношение абсолютного объема песка к абсолютному объему цемент- ного теста), принимается по табл. 26. Таблица 26. Удельный расход песка Уп различной крупности Крупность песка Удельный расход песка, мэ/м3, при В/Ц 0,25 0,3 0,35 0,4 Мелкий Средний Крупный 0,3—0,35 0,35—04 0,4—0,45 0,4—0,45 0,45—0,5 0,5—0,55 0,45—0,5 0,5—0,55 0,55—0,6 0,56—0,6 0,6—0,65 0,65—0,7 Расход щебня Щ = Мб-(Ц + П + В), где Мб — масса 1 м3 уплотненной бетонной смеси (2400—2450 кг). При известном водоцементном отношении для ориентировочного определения состава бетона марок М500 и выше используют данные табл. 27. Таблица 27. Ориентировочные составы высокомарочных бетонов Консистенция бетонной смеси Расход материалов на I м8 бетона, кг, при наибольшей крупности щебня, мм Осадка конуса, см Жест- кость, с 20 40 Ц | п | Щ | В ц 1 п | щ | в В/Ц=0,3 3-5 650 340 1215 195 680 355 1265 180 1—2 600 390 1250 180 570 380 1280 170 — 30—50 570 415 1245 170 535 410 1295 160 — 60—80 535 450 1255 160 500 450 1300 150 В/Ц=0,35 3-5 560 425 1220 195 515 435 1270 180 1-2 515 470 1235 180 485 470 1275 170 — 30—50 485 505 1240 170 460 500 1280 160 — 60—80 460 535 1245 160 430 530 1290 150 37
Продолжение табл. 27 Консистенция бетонной смеси Расход материалов иа 1 м3 Сетона, кг, при наибольшей крупности щебня, мм Осадка конуса, см Жест- кость, с 20 40 ц I II | щ | в ц 1 П | щ | в В/Ц=0,4 3—5 —. 490 505 1210 195 450 515 1255 180 1-2 — 450 550 1220 180 425 545 1260 170 __ 30—50 425 575 1230 170 400 570 1270 160 60—80 430 605 1235 160 375 600 1275 150 В/Ц=0,45 3-5 —. 435 545 1225 195 400 545 1275 180 1—2 — 400 580 1240 180 380 570 1280 170 30—50 380 605 1245 170 355 600 1285 160 — 60—80 355 630 1255 160 355 | 620 1295 150 B/U=0,5 3—5 390 605 1210 195 360 605 1255 180 1—2 — 360 646 1215 180 340 625 1265 170 30-50 340 660 1230 170 320 645 1275 160 •— 60—80 320 685 1235 160 300 665 1285 150 Расчетный состав корректируют пробными замесами для обес- печения требуемых консистенций смеси и прочности бетона. Определение номинального состава бетона. Расчет производят по формулам: Щсм , П7см “ ц + п + Щ + В ’ У “ Ц+ П+ Щ+ В ’ ... Щ7см , р В7см ЩУ ~ Ц + П+ Ш + В ; У “ Ц + П + Ш+В ’ где Ц, П, Щ, В — соответственно расходы цемента, песка, щебня и воды на лабораторный замес, кг; Цу, Пу, Щу, Ву — соответственно расход цемента, песка, щебня и воды на 1 м3 бетонной смеси, кг; 7СМ — объемная масса бетонной смеси лабораторного замеса в уплот- ненном состоянии, кг/м3. Определение состава легкого бетона Изменяя расходы воды и цемента (табл. 28,29, 30) на + (10—20%) и крупного заполнителя на ± (5 -т- 10)%, подбирают составы девяти опытных замесов. По результатам испытаний строят график зависимости объемной плотности и прочности бетона от расхода цемента. Объем крупного заполнителя в бетонной смеси не должен пре- вышать 0,95 м3. Расход песка определяют по формуле П = 1б-(1,15 И+ Щ), где 7fi— объемная масса легкого бетона в сухом состоянии, кг/м3. 38
Таблица 28. Ориентировочный расход воды для приготовления легкобетонных смесей с пористыми заполнителями наибольшей крупности 20 мм Консистенция бетонной смеси Расход воды, л/ма, при использовании Осадка конуса, см Жесткость, с керамзитового гравия и плот- ного песка щебня из аг- лопорита или шлаковой пем- зы и порис- того песка природных пористых заполнителей 5—10 220—250 280—320 260—320 2—4 10—20 210—240 260—290 240 — 290 20—30 200—220 230—260 220—260 30—60 180—200 210—240 200—240 — 60—90 160—180 190—220 180—220 Пр'имечанне. При замене пористого песка плотным расход воды по- нижается н прн замене плотного песка пористым повышается на 30—50 л. Таблица 29. Ориентировочные расходы цемента Ц марки М 500, кг/м3, и керамзитового гравия Уш, ма/м3, для приготовления конструктивных керамзитобетоиов на плотном песке (жесткость бетонной смеси 20—30 с) Марка керамзито- бетона Объемная насыпная масса ке- рамзито- вого гра- вия. кг/м3 Прочность при сжа- тии керам- зитового гравия, (ГОСТ 9758—68), кгс/см2, не меиее Расход цемента и керамзита при объемной массе керамзитобетона, кг/м3 1400 1600 1800 Ц % Ц ц М150 500 25 290 0,74 270 0,57 600 35 280 0,8 250 0,65 —— —— 700 45 270 0,84 240 0,7 — — М2 00 500 25 440 0,77 340 0,58 600 35 380 0,83 320 0,68 — —— 700 45 360 0,85 310 0,72 300 0,5 800 60 350 0,88 300 0,75 280 0,53 М250 600 35 500 0,84 440 0,69 400 0,5 700 45 460 0,86 420 0,73 380 0,52 800 60 420 0,89 400 0,77 360 0,54 М300 600 35 450 0,7 460 0,5 700 45 480 0,75 440 0,53 800 60 — — 460 0,8 420 0,56 39
Таблица 30. Ориентировочный расход цемента марки М400 для приготовления керамзитобетона объемной массой от 900 до 1200 кг/м3 (жесткость бетонной смеси 20—30 с) Объемная насыпная масса Расход цемента, кг/м3, при марке керамзитобетона плотной структуры М50 М75 Ml 00 М50 М75 Ml 00 керамзита, кг/мя на керамзитово,м песке на перлитовом песке объемной насыпной массой 300 кг/м3 300—400 220 230 270 270 300 325 450—500 210 220 250 240 275 300 550-600 200 210 230 220 250 275 Примечание. Для опытных замесов расход керамзита на 1м3 бетон- ной смесн принимают в пределах 0,85—0,95 м3. Расчетное содержание воды в процессе приготовления опытных замесов корректируют для получения смесей одинаковой жесткости. Номинальный состав бетона заданной прочности и объемной мас- сы определяют по формулам (с. 38). Определение состава ячеистого бетона Состав ячеистого бетона подбирают на лабораторных образцах с последующим уточнением на изделиях в натуральную величину в следующей последовательности: 1) назначают С — отношение крем- неземистого компонента и вяжущего (табл. 31); 2) выбирают водотвердое отношение В/Т, обеспечивающее заданную вязкость смеси при соответствующей температуре (табл. 32); 3) пробными замесами уточняют принятые С и В/Т, содержание добавок (цемента, гипса и др.) и на основании результатов испытания ячеистого бе- тона в изделиях по формулам [48] рассчитывают расход сырьевых материалов и порообразователя. Таблица 31. Исходные значения С для подбора состава ячеистого бетона Вяжущее Значение С (по массе) в ячеистом бетоне автоклавном безавтоклавиом Портландцемент 1; 1,25; 1,5; 1,75 0,75; 1; 1,25 Известь (активность 100%) 3,5; 4; 4,5; 5 Известково-шлаковое (цемептно-шлаковое) 0,6: 0 8; ] 0,6; 0,8; 1 Сланцезольное или нефелино- вый цемент 0.75; 1; 1,25 — 40
Таблица 32. Значение текучести раствора (диаметра расплываУ для определения исходного водотвердого отношения В/Т ячеистого бетона Заданная объемная масса ячеистого бетона в сухом состоянии, кг/м3 Диаметр расплыва раствора, мм, для пенобето- на на це- менте и смеша н- ном вяжу- щем газобетона на цементе, смешанном вяжущем извести (газосилн- кат) нефелино- вом це- менте известко- вошлако- вом вяжу- щем сланце- зольном вяжущем 400 340 340 250 420 260 250 600 260 260 210 320 220 210 800 220 180 170 220 180 190 1000 180 140 140 150 140 170 1200 140 120 120 120 120 150 Примечания: 1. В/Т газобетона на различных вяжущих определяют при следующих температурах: на портландцементе или нефелиновом цементе — 45'. смешанном вяжущем — 35°, известково-шлаковом или сланцевом вяжущем — 40°, на нзвести-кнпелке — 30°. В/Т пенобетона на цементе илн смешанном вяжущем определяют прн 25° С. 2. В расчетах принимают следующие ориентировочные значения В/Т: для ячеистых бетонов на песке — 0,5 (на извести 0,5—0,55, на смешанном вяжущем 0,46—0,5); на золе —0,6; прн вибротехнологии соответ- ственно — 0,3 н 0,4. Расход материалов, кг, на один замес ячеистого бетона опре- деляют по формулам: Р = — V- Р = х ; сух /Сс ’ °яж 1 + С рц=рвЯЖгг; р,. = рВяж(!-"); рк = рсух-рвяж; Рв=РсуХВ/Т- где 7С—объемная масса ячеистого бетона в сухом состоянии, кг/м3; V — объем замеса ячеистой смеси, м3; Хс — коэффициент увеличения массы, принимается Хс=],1; Рсух — общий расход сухого вещества на один замес ячеистого бетона; Рвяж, Рц, Ри, Рк и Рв — соответст- венно расходы вяжущего, цемента, извести, кремнеземистого компо- нента и воды, кг; п — доля цемента в цементно-известковом вяжу- щем. 41
Расчетная пористость Пг= 1-^(0»-В/Т), где <о — удельный объем сухой смеси, м3/кг. Расход алюминиевой пудры или водного раствора пенообразова- теля Рп на замес ячеистого бетона определяют по формуле где К — выход пор (отношение объема пены или газа к массе поро- образователя), м3/кг; а — коэффициент использования порообразова- теля. Значения Кс, К и а для расчетов принимают следующими: Кс = = 1,1; К=!,39м3/кг при использовании алюминиевой пудры (при температуре раствора 40° С) и К = 0,02 м3/кг при применении пено- образователей; а = 0,85; W определяют на основании данных опыт- ного замеса по формуле W = 1 + [В/Т) (В/Т) уф ‘р где Y* — фактическая объемная масса раствора, кг/м3. Исходные отношения воды к различным пенообразователям принимают: для ПО-2 — 12, смолосапонинового — 8, для клеека- нифольного — 8.Пределы изменения отношения воды к пенообра- зователю для первых двух пенообразователей ± 2 и для послед- него ± 1. Значения а, Кс и Пг уточняют на основании фактических значе- ний объемной плотности раствора, бетонной смеси и ячеистого бетона it ft в сухом состоянии: Пг = 1---- ; Кс = -г (1 + В/Т), где 7* — факти- 1? lit ческая объемная масса раствора; 7*— фактическая объемная масса раствора за вычетом массы порообразователя; 7* фактическая объем- ная масса ячеистого бетона в сухом состоянии. § 8. ДОЗИРОВАНИЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ ДЛЯ БЕТОНА И ПЕРЕМЕШИВАНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ Дозаторы бывают порционного и непрерывного действия, весовые и объемные. Для бетоносмесительных установок, оборудованных смесите- лями с объемом готового замеса 330 л, предназначен комплект дозаторов АДУБ-425; для 660—800 л — АДУБ-1200 и 1600 л — АДУБ-2400. Дозаторы АДУБ-Д имеют циферблатные указатели с бесконтактной системой автоматического управления. В комплект дозаторов АДУБ входят дозаторы вяжущего АВДЦ, заполнителя АБДИ и затворителя АВДЖ (табл. 33). 42
Таблица 33. Техническая характеристика автоматических дозаторов Показатели Марки дозаторов АВДЦ-425Д АВДЦ-1200Д АВДЦ-2400 АВДИ-425Д АВДИ-1200Д АВДИ-2400 АВДЖ-1200Д АВДЖ-2400 Загрузка, кг: максимальная минимальная Цена деления циферблатного указа- теля, кг Предельная погрешность дозирования, % Продолжительность цикла дозирования, с Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Масса, т 150 30 0.2 ±2 35 1706 960 1600 0,425 300 100 0.5 ±2 45 1706 960 2100 0,52 700 100 1 ±2 45 2672 1140 2676 1.03 600 80 1 ±3 35 2060 1140 1440 0.46 1200 200 2 ±3 45 2060 1140 2580 0,535 1300 250 2 ±3 45 2160 1140 2580 0,586 200 20 0,25 ±2 45 1200 960 1940 0,241 500 50 0,5 ±2 45 156 114 265 0,047
Таблица 34. Выбор максимальной крупности заполнителя в бетонных смесях в зависимости от типа смесителя Смеситель Емкост ь смесителя по гото- вому за- месу, л Произво- дитель- ность сме- сителя, м3/ч Макси- мальная крупность заполни- теля, мм Цикличного действия гравитационный 165 — 70 280 _—. 70 800 150 1600 — 150 Цикличного действия с принудительным 165 — 40 перемешиванием 330 — 40 660 70 Непрерывного действия гравитационный — 60 150 — 120 150 Непрерывного действия с принудительным — 5 40 перемешиванием — 15 40 —. 30 40 — 60 70 Таблица 35. Порядок загрузки компонентов бетонной смеси в бетоносмеситель Бетон Тяжелый Легкий на влажных пористых заполнителях Крупнопористый на влажных заполнителях Легкий на сухих вяжущих и заполкителях Очередность загрузки материалов в бетоносмеситель Вода (20% потребности на замес), песок, цемент, заполнители, вода (до полной пот- ребности) Одновременно все составляющие материа- лы, включая воду Одновременно все материалы, включая воду Заполнитель, вода (70% потребности на замес, затем перемешивание в течение 1—2 мин), вижущее, вода (до полной пот- ребности на замес) Таблица 36. Продолжительность перемешивания бетонной смеси Тип смесителя Бетонные смеси Осадка конуса, Продолжитель- ность переме- шивания смеси, мни, при ем- кости смесите- ля, л см До 300 300—700 Более 700 Гравитационные бето- носмесители Бетоносмесителис при- нудительным переме- шиванием Вибробетоносмесители На плотных заполнителях На плотных заполнителях крупностью до 40 мм На пористых заполнителях крупностью: до 10 мм 10—20 мм 20—40 мм На плотных заполнителях жесткостью 120—200 с До 6 Более 6 До 2 2—6 2-4 2-4 0-4 1 0,75 1.5 1 4 3 2 2 1,5 1 2,5 2 5 4 3 2 1.5 3 2,5 6 5 4 44
Таблица 37. Техническая характеристика цикличных бетоносмесителей Показатели Марки бетоносмесителей принудительного перемешивания гравитационного действия СБ-80 СБ-35 (С-773) СБ-62 (С-951) о un 1 СБ-93 СБ-30 (С-793А) СБ-15 (С-ЗЗЗГ) 1 СБ-16 (С-336П) СБ-91 СБ-94 СБ-10А (С-302) U3 Л и zL Емкость по загрузке, л 250 500 1200 750 1500 250 500 500 750 1500 1200 2400 Объем готового замеса, л Производительность, м3/ч: 165 330 800 500 1000 165 330 330 500 1000 800 1690 на плотных заполнителях 6,6 10 24 20 40 5 10 10 15 20 16 30 на легких заполнителях Число замесов в 1 ч: — — 12 10 20 — — — — — — — на плотных заполнителях 40 30 30 0 40 30 30 30 30 20 20 18 па легких заполнителях — — 15 20 20 — — — — — — Мощность, кВт Частота вращения, об/мин: 5,5 14 28 28 40 4,1 3,6 9 5,1 13 14 25 ротора 31 30 20 26 20 — — — — — барабана Габаритные размеры, м: — — — — — 20 18 18 18 17 17 12 длина 1,9 2,2 3 2,5 3,0 1,9 2,5 2,5 1 ,9 2,6 3,8 3,4 ширина 1,5 2 2,7 2,4 2,7 1,6 2 2 2 2,7 2,8 4,2 высота 2 2,2 2,8 2,6 2,8 2,3 2,7 2,7 1.8 2,2 2,6 3,3 Масса, т сл 1,2 2,05 4,2 3,5 5 0,8 1,4 2 2,2 3,6 4,1 81
Таблица 3S.Характеристика арматурной стали Вид арматур- ной стали Класс стали Марка стали Профиль I Диаметр, мм i Предел теку- чести, кгс/см* Предел проч- ности при раз- рыве, кгс/см2 Относительное удлинение, % Угол загиба в холодном состоянии (С — диаметр оправки, d — диаметр стержня) Документы, регла- ментирующие качест- во стали Вид поставки Н€ менее Горячекатаная А-1 Ст. 3 Круглая 6—40 2400 3800 25 180° при С= ГОСТ 5781—75; ГОСТ Диаметром до 10 мм — гладкая = 0.5d 380—71* в мотках, диаметром гвыше 10 мм — в прут- ках длиной 6 — 12 м А-П Ст. 5 Перноди- 10—90 3000 5000 19 180° при С—3d ГОСТ 5781—75; ГОСТ То же ческого 380—71* профиля Ac-II 10ГТ То же 10—32 3000 4500 29 То же ЧМТУ 1-89-67 А-111 25Г2С » 6—40 4000 6000 14 90° при С—3d ГОСТ 5781—75 А-Ш 35ГС » 6—40 4000 6000 14 То же ГОСТ 5781—75 ГОСТ 5781—75 А-IV 20ХГ2Ц » 10—32 6000 9000 б 45° при С—5d A-IV 20ХГСТ » 10—18 6000 9000 6 То же ЧМТУ ЦНИИЧМ 871- Только в прутках 10 — 18 63 длиной 6—12 м A-IV 20С, 80С » 10—22 6000 9000 6 ГОСТ 5781—75 A-V 232Г2Т 6—8 8000 10500 7 ЧМТУ 1-117-67 » A-VI 232Г2Т 10-40 10000 6 » ЧМТУ 1-117-67 » Горячекатаная А-Пв Ст. 5 » 6-4 0 4500 5000 8 90° при С—3d ГОСТ 5781—75; ГОСТ » упрочненная 380—71* вытяжкой А-Н 1а 25Г2С > 6—40 5500 6000 6 45° при C=5d ГОСТ 5781—75; ГОСТ Только в прутках 35ГС 10—40 5500 6000 6 То же 380—75 Горячекатаная Ат- IV 20ГС, » 6000 9000 8 » ГОСТ 10884—71 То же термически 20ГС2 упрочненная At-V 20ГС2 » 10—40 8000 10500 7 » ГОСТ 10884—71 » At-VI 20ГС, > 10—32 10000 12000 6 » ГОСТ 10884—71 > 20ГС2
» Ar-VIl 20 ГС- 20Г2С » 10—32 12000 14000 5 Атк 20ГС, » 6 и 7 14000 16000 4 (катанка) 20Г2С 8 и 9 13000 15000 5 Холоднотяну- Круглая 5500 тая В-1 — 3—5,5 — 22 глад кая В-1 — То же 6-10 — 4500 25 Вр-1 . Периоди- 3—4 — 5500 2,5 ческого профиля Вр-1 То же 5 — 5250 3 В-11 — Круглая гладкая 3 1520* 19000 4 в-п — То же 4 1440* 18000 4 B-II •— 5 1360* 17000 4 в-п — » 6 1280* 16000 5 В-11 » 7 1200* 15000 6 в-п » 8 1120* 14000 6 Вр-П — Периоди- ческого профиля 3 1440* 18000 17000 4 Вр-П — То же 4 1360* 4 Вр-П » 5 1280* 16000 4 Вр-П — » 6 1200* 15000 5 Вр-П » 7 1120* 14000 6 Вр-П » 8 1040* 13000 6 ♦ Условный предел текучести
ГОСТ 10884—71 180° при C=5d ЧМТУ/ПНИИЧМ » 588—61 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 4 перегиба на 588—61 ГОСТ 6727—53* 180° 180° при ГОСТ 6727—53* С = 5d 4 перегиба ТУ 14-4-659-75 на 180° То же ТУ 14-4-659-75 9 перегибов ГОСТ 7348—63* на 180° 7 перегибов ГОСТ 7348—63* на 180° 5 перегибов ГОСТ 7348—63* на 180° 180° при ГОСТ 7348—63* С—30 мм То же ГОСТ 7348—63* » ГОСТ 7348—63* 4 перегиба ГОСТ 8480—63 на 180° 3 перегиба ГОСТ 8480—63 на 180° То же ГОСТ 8480—63 Испытание на ГОСТ 8480—63 перегиб заме- няют пробой на загиб То же ГОСТ 8480—63 » ГОСТ 8480—63 В мотках
В дозаторах цемента и заполнителей непрерывного действия серии СВ количество отвешенного материала постоянно суммирует- ся в процессе его прохождения по барабанному питателю и ленточ- ному весовому конвейеру. Регулируемая производительность до- заторов непрерывного действия для цемента (СБ-39 и СБ-71) от 3,5 до 20 т/ч; погрешность взвешивания ± 1%; то же, дозаторов для заполнителей (СБ-26 и СБ-72) — от 5 до 25 и от 15 до 75 т/ч; погрешность взвешивания ± 2%. Пористые заполнители дозируют по объему. Перемешивание бетонной смеси производится в соответствии с данными, приведенными в табл. 34, 35, 36, 37. Выбор смесительных машин производят в зависимости от типа смеси; для тяжелых пластичных смесей применяются гравитацион- ные системы, для тяжелых жестких, легкобетонных газо- и пено- бетонных смесей, а также строительных растворов — смесители принудительного действия, для смесей, в которых желательно сни- зить содержание воды и активизировать вяжущее, применяются вибросмесители. Глава III ПРОИЗВОДСТВО АРМАТУРНЫХ ИЗДЕЛИЙ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ АРМАТУРЫ § 9. МЕХАНИЧЕСКИЕ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРМАТУРНЫХ СТАЛЕЙ Стальная арматура, применяемая для армирования железо- бетонных конструкций, классифицируется по методу обработки, механическим свойствам, химическому составу и условиям приме- нения в конструкциях. По методу обработки различают горячекатаную, термически упрочненную и холоднодеформированную арматурную сталь (табл. 38). По механическим свойствам, в зависимости от предела текучести, предела прочности на разрыв, относительного удлинения и изгиба в холодном состоянии, арматурную сталь де- лят на классы. По химическому составу арматурную сталь делят на марки по содержанию в ней основных химических элементов. По содержанию углерода (С) и легирующих добавок (Si, Мп, Ст, Си) арматурные стали делят на малоуглеродистые (С <0,4%), угле- родистые конструкционные (С < 0,8%) и низколегированные (S1 < 1%, Мп <2%, Сг< 1,5%). По условиям применения различают арматурную сталь для армирования обычных конструкций — ненапрягаемую арматуру и арматурную сталь для предварительно напряженных конструкций — напрягаемую арматуру [7]. Для напряженно армированных конструкций применяют го- рячекатаную арматуру классов A-IV, A-V, A-VI; герми- 48
чески упрочненную классов Ат-IV, At-V, Ат-VI. Ат-VII, Атк; высоко- прочную холоднотянутую проволоку классов Вр-П, В-П. Применяют также пряди и канаты марок К-7, К-19, К2Хп и КЗ X п (п — число проволок в каждой пряди) (табл. 39). Основными реологическими свойствами арматуры, которые необходимо учитывать при конструировании и изготовлении арма- турных элементов, являются релаксация напряжений, ползучесть и циклическая прочность. Они зависят от величины напряжения арматурной стали, ее химического состава и структуры. Таблица 39. Характеристика проволочных прядей и канатов Вид изделия Марка изделия Диа- метр, мм Предел прочности при разрыве, кгс/см2 Относительное удлинение. % Норматив- ный доку- мент Семипроволочные арматурные канаты (пряди) К-7 4,5 19000 3 гост 6 18500 3 13840-68 7 5 18000 4 9 17000 4 12 17000 4 Девятнадцати проволочные спи- 15 16500 4 ральные арматурные канаты К-19 14 18200 4 1 У Двухлрядевые арматурные ка- 14-4-22-74 наты К2Х7 18 17000 4 ТУ К2Х7 25 17000 4 14-173-9-72 К2Х12 22 18000 4 К2Х12 24 18000 4 К2Х12 28 18000 4 Трехпрядевые арматурные ка- наты КЗХ7 10 20000 3 ВТУ 2-350-67 К3х7 13 19000 3 К3х7 16,5 18000 4 КЗХ7 20 18000 4 КЗХ19 16,5 20000 3 КЗХ19 22 19000 4 § 10. ИЗГОТОВЛЕНИЕ АРМАТУРНЫХ КАРКАСОВ И СЕТОК Процесс изготовления арматурных элементов характеризуется функциональной технологической схемой, представленной на рис. 2. Поступающую на предприятия арматурную сталь на складе размещают раздельно по маркам, профилям, диаметрам и партиям. Арматуру, поступающую в мотках (7), складируют на проклад- ках, прутковую арматуру (2) и профильный прокат (.?) хранят на стеллажах в сухих закрытых помещениях. Заготовка арматуры включает операции: чистку, правку, рез- ку и гнутье. Правку и резку проволоки и катанки, поступающей в мотках (1.1), производят на правильно-отрезных автоматах (табл. 40). Заготовку прутковой стали производят на линиях безотходной заготовки, где прутки вначале стыкуют (2.1) на машинах для 49
стыковой сварки (табл. 41), а затем режут на мерные отрезки (2.2) на отрезных станках с механическим приводом (табл. 42). Профиль- ный прокат для закладных деталей разрезают (3.1) на комбини- рованных пресс-ножницах с механическим приводом (табл. 42). Для гнутья арматуры (4) используют приводные гибочные станки (табл. 43) н специальные установки для изготовления петель как из проволоки, так и из мерных стержней (табл. 44). Рис. 2. Функциональная технологи- ческая схема процесса изготовления арматурных каркасов: / — запасы арматуры, поступающей в мотках; 1.1 — правка и резка арма- туры; 1.2 — сварка плоских сеток и каркасов; /.3—сварка пространст- венных каркасов; 2 — запасы армату- ры, поступающей в прутках; 2.1 — стыковая сварка прутков; 2.2 — резка прутков; 2.3 — сварка плоских карка- сов из прутков; 2.4 — сварка прост- ранственных каркасов из прутков; 3— запасы профильного проката; 3.1 — резка проката; 3.2 — сварка заклад- ных деталей; 3.3 — антикоррозионная обработка закладных деталей; 4 — гнутье стержней; 5 — комплектация арматурных элементов; 6 — запас ар- матурных элементов. Таблица 40. Характеристика автоматических правильно-отрезных станков Марки станков СМ СМ U5 СП Показатели < — СО И см СО со к g й S й S со 6 о и и о и X Диаметр арматуры, мм: круглой 3—10 3—10 4—10 3—10 6—16 6—16 периодического профиля Длина стержней при автома- тической резке, мм: 6—8 800 9000 6—12 максимальная 8000 8000 9000 9000 минимальная 200 500 2000 80 2000 500 Скорость подачи и правки, м/мин 40 50 31.5—63 26-110 30—60 31,5-63 Мощность электродвигателя, 4,5—7 12 кВт 10 5,5—7,5 12—16,5 10—15 Механизм резания Вращающиеся иожн Гильотинные ножницы Габариты, мм: 7600 длина 1790* 12100 2565 12050 12170 ширина 860 1050 1500 1040 1255 1565 высота 954 750 1210 1470 1485 2000 Масса, т 0,954 1,25 5,0 1,56 4,7 6,4 * Без приемного устройства. 50
Таблица 41. Техническая характеристика контактных стыковых машин для сварки арматурных стержней Показатели Марки контактных машин МСГУ-500 МСМУ-150 (МС-2008) МСР-100 (МС-1602) МСР-75 (МС-1202) МСР-50 (МС-802) МСР-25 (МС-502) АСП-10 (МС 501) Максимальные диаметры, мм, свариваемых стерж- ней из стали классов: A-IV 32 28 20 18 16 10 — A-III; А-П 60 32 28 25 20 14 8 A-I 90 36 32 28 25 18 10 Производительность, сва- риваемых стыков в 1 ч 40 80 10—50 75 90 НО 120 Мощность машины номи- нальная, кВА 400 150 96 75 50 12,2 11,7 Номинальный первичный ток *. А 1315 395 438; 257 370; 214 236; 138 119,4; 68 53,9; 31,2 Максимальный сварочный ток, А 36000 23000 16000 15000 10000 8 000 5000 Первичное напряжение, В 380 380; 220 440; 400; 380; 220 440; 415; 400; 380; 220 400; 380; 220 440; 400; 380; 220 380; 220 Пределы регулирования вторичного напряжения, В 7,9—15,8 4—8,1 3,3—6,6 3,2—6,2 2,3—2,75 1,8—3.5 1,3-3 • Значения номинального тока в первичной цепи соответствуют значениям первичного напряжения.
Показатели МСГУ-500 МСМУ-150 (МС-2008) Максимальное усилие сжатия губок, тс 40 10 Максимальное усилие осадки, тс 25 6,5 Расход охлаждающей во- ды, л/ч 1500 200 Привод механизма зажа- тия стержней в электро- дах Пневмогидрав- лический Пневматиче- ский Привод механизма осад- ки Гидравличе- ский Электромеха- нический Управление режимом сварки Автоматиче- ское Полуавтома- тическое Габариты, м: длина 3,14 2 ширина 1,88 1 58 высота 2,89 1,3 Масса, т 11,3 2
Продолжение табл. 41 Марки контактных машин МСР-100 МСР-75 МСР-50 МРС-25 (МС-502) АСП-10 5 3 3 50 0,5 5 3 3 8 0,2 200 180 40 30 — Рычажно-винтовой Эксцентриковый Рычажно- эксцентри- ковый Рычажный Рычажный Рычажный Руч ное Ручное Ручное 1,41 0,56 0,56 0,995 1,2 1,8 1,57 1,57 1,18 0,9 1,13 1,1 м 0,93 1 0,545 0,39 0,335 0,185 0,18
Таблица 42. Характеристика станков для резки арматуры Показатели Марки станков с механическим приводом с гидравлическим п риводом с ручным приво- дом СМЖ-172 (С-370) С-229А НБ-663 СМЖ-175 (С-445М) С-3002 С-3003 Максимальный диа- метр, мм, разрезае- мой стали класса: A-I 40 40 55 70 40 20 A-II 32 32 45 60 40 20 А-Ш 28 28 36 55 40 - A-IV 25 32 45 32 —. Максимальные разме- ры, мм. и номера профилей: уголки 90X9 100x10 швеллера — № 12 № 18 — — — полосовая сталь — 20X40 16X150 — листовая сталь — 12 16 — — Число ходов ножа в мнн 33 33 45 4 10—15 Мощность электродви- гателя, кВт 2,8 2,2 4,4 7 5,5 Габариты, мм: длина 1065 1500 1750 1660 1190 590 ширина 445 600 582 640 420 120 высота 765 1200 1800 1155 825 335 Масса, т 0,456 1.13 2.1 1.1 0,485 0,03 Таблица 43. Характеристика станков для гнутья арматурных стержней Показатели Марки станков СМЖ-173 (С-146А) СМ-3007 СГА-90 (С-565) Станок конструк- ции СКВ института Главмос- пром- стройма- териалы Максимальный диаметр стержней, мм, из стали: Ст. 3 40 40 90 12 Ст. 5 32 32 70 10 Число отгибов в час 300 400 40 600 Число одновременно изгибаемых стержней диаметром, мм’ 6—8 6 4 10—12 4 2 Угол поворота гибочного диска, град 230 230 180 Частота вращения рабочего диска, об/мин 14; 7,2; 3,7 12,8; 6,3 0,69 Мощность электродвигателя, кВт 2,8 4,5 7 Габариты, мм: длина 0,775 1,17 2,66 1,78 ширина 0,8 0,99 2,17 0,76 высота 0,7 0,7 0,87 1.12 Масса, т 0,38 0.67 2,87 0,2 53
Таблица 44. Характеристика установок для изготовления петель Показатели Марки установок И-7АК-1 И-7АК-3 СМЖ-212 Диаметр арматуры, мм 6—14 6—16 6—20 Производительность, шт/ч 720 900 450 Мощность электродвигателя, кВт 11,5 4,5 7 Габариты, мм: длина 6000 7750 7650 ширина 1500 2800 2500 высота 1695 1430 1500 Масса, т 2,8 3,3 3,39 Сварка плоских каркасов и сеток [17]. Плоские каркасы и сетки изготовляют на одно-, двух- и многоэлектродных машинах (2. 3). Одноэлектродные машины (табл. 45) используют для изготов- ления каркасов до 500 мм (по величине полезного вылета элект- родов). Для изготовления двухветвевых каркасов шириной до 900 мм применяют автоматизированные линии (табл. 46). Ма- шина МТМК-3 X 100-3 выполняет сварку каркасов шириной до 775 мм из продольной арматуры диаметром 5 — 25 мм, а попе- речной — 4 — 10 мм (2.3). Многоэлектродные машины типа МТМС для сварки широких сеток производят сварку предварительно заготовленных продоль- ных и поперечных стержней. Машины типа АТМС работают в составе автоматизированных линий с подачей продольных и поперечных прутков с бухт (табл. 47). Машина АТМС-14 X 75-7-2 допу- скает сварку сеток с двумя разными шагами поперечных стержней. Она входит в состав автоматизированной линии И-12АМ-1 и И-12АМ-2 (табл. 48). Сварка пространственных каркасов. Пространственные каркасы для свай, опор воздушных сетей, колонн и других линейных кон- струкций изготовляют (2.4) на поворотных кондукторах, оборудо- ванных подвесными сварочными машинами (табл. 49) или на авто- матических каркасно-навивочных машинах (табл. 50). Пространственные каркасы прямоугольного сечения, состоя- щие из четырех продольных стержней и спиральной поперечной арматуры с шагом 100—400 мм, сваривают на каркасно-навивочных машинах СКТБ-933-01 с роликовыми электродами. Цилиндриче- ские каркасы изготовляют на машинах типа СМЖ-117А и СМЖ-165. Пространственные каркасы для армирования панелей стен и дру- гих плоских изделий размером в плане до 3 X 7,2 м собирают на вер- тикальных кондукторах-манипуляторах типа СМЖ-56А и анало- гичных спаренных установках СМЖ-286 н СМЖ-55. Пересечения сваривают подвесными сварочными клещами. На базе машины АТМС-14 X 75-7-2 спроектирована линия изготовления пространственных арматурных каркасов для пане- лей стен и плоских плит перекрытий. В машине между верхним и нижним рядами электродов дополнительно установлены проме- жуточные качающиеся электроды. Два ряда продольных стержней, поступающих в машину с бухт, располагаются сверху и снизу среднего ряда электродов и свариваются с поперечной арматурой, которую подают под электроды в виде заранее заготовленных двух- 54
Таблица 45. Техническая характеристика одноточечных контактно-сварочных машин Марки машин Показатели МТ-1207 (МТП-75) МТ-1607 (МТП-100) МТП- 150/1200-3 МТ-2510 МТ-4001 (МТП-300) МТПГ-75 (МТПП-75) мтпг- 150-2 Максимальный диаметр наиболее тонкого из соединяемых стержней, мм 22 26 28 32 40 16/10* 32 Номинальная мощность, кВА 75 86 124 150 400 75 165 Номинальный сварочный ток. А 13000 16000 16000 25000 40000 8000 12500 Полезный вылет электродов, мм 500 500 500 500 500 150 300 Наибольшее число сварок в 1 мин 70 70 65 65 40 80/120 80 Усилие сжатия электродов, тс 0.5 0,6 1,4 1,4 3,2 0,25 0,3 Расход, м3/ч: воздуха 18 20 33 14 18 14 9 воды 0,5 0,6 0,8 0,8 1,42 0,6 0,7 Габариты машины, м: высота 1,940 2 2,177 2,1 2,23 2,05 2,08 ширина 0,68 0,48 0,716 0,53 0,64 0,66 1,3 длина 1,42 1,475 1,48 1,62 1,62 1,3 0,93 Масса машины, т 0,57 0,61 0,84 0,62 1,21 0,37 0,55 * В числителе приведено значение для МТПГ, в знаменателе — для МТПП.
Таблица 46. Техническая характеристика автоматизированных линий для сварки узких плоских каркасов Показатели Марки линий И-2АМ-1 И-2АК-1 И-19РС-1 И-5АМ-1 Класс стали каркасов A-I; В-1 Л-1; A-fII, A-I; А-П1; A-I; В-1 В-1 В-1 Размеры каркасов, мм: длина 1000—6000 1000—6000 1200—6000 1000—6001 ширина 70—500 100—500 90—775 70—900 диаметр продольных стерж- ней 3—8 3-8 5—25 3-8 диаметр поперечных стержней 3—8 3—14 4 — 10 3-8 шаг поперечных стержней 40—900 80—480 120—400 40—250 Производительность, м/мин 6 6 3 0,4 Расход, м3/ч: сжатого воздуха 400 300 150 250 воды 0,6 1,1 1,2 0,6 Мощность сварочных трансфор- маторов, кВА 1X75 2Х 100 3X100 5X35 Габариты, мм: длина 13750 18000 16800 16500 ширина 5520 5520 4850 6300 высота 1814 1814 1920 4125 Масса, т 5,2 6,75 5,5 9 Таблица 47. Техническая характеристика многоточечных сварочных машин Показатели Марки машин МТМ-32 МТМС-10х| Х35 j АТМС-14Х X75-7-2 АТМС- 14X75-9 МТМК- ЗхЮО Число трансформаторов Установленная мощность 5 10 18 12 3 машин, кВА —— 460 1460 972 300 Вторичное напряжение, В Максимальные диаметры 4,1—5,8 2,85—5,64 3 6—7,2 3.6-7,2 2,6—8,1 двух свариваемых арма- турных стержней, мм Максимальная ширина 32 и 12 6 и 8 10 и 12 10 и 12 12 и 25 сетки, мм 3000 2000 3800 2350 775 Максимальная скорость сварки, м/мин Расход, м3/ч: 2,4 2 4.5 4,5 3 сжатого воздуха 54 200 420 350 60 воды 2,0 1,2 2 1,35 1,2 Габариты, мм. длина 2690 2400 8700 6300 3600 ширина 3580 2900 8700 6300 1500 высота I960 1600 1800 1800 2000 Масса, т 5 4 9.1 6,7 3 56
Табшца 48. Техническая характеристика автоматизированных линий для сварки широких сеток Показатели Абарки линий И-ЗАМ-1 И-10АМ-2 ИЧ2АМ-2 И-12АМ-1 И-21РС Производительность, м/мин 1 3 2,7 2,7 0,9 Длина сетки, м 1-16 1,6-6 1,6—6 1,6—6 5—12 Ширина сетки, м Диаметр арматуры, мм: 0,6—2,6 0.65—2 0,65—3,8 0,65—3,8 0,8—3 продольных стержней 3—6 3-6 3-8 3-8 12—28 поперечных стержней 3-6 3—8 3—12 3—6 10—14 Шаг, мм1 продольных стержней 100—400 100—300 100—300 100—300 150, 200, 250 поперечных стержней 50—400 30—300 40—300 40—300 100—400 Число и установленная мощность трансформато- ров, кВА 1X75 10X35 18x81 18X81 10X35 Расход, м3/ч: сжатого воздуха 190 60 зоо 300 420 воды 0,6 1,2 1,6 1.6 4 Габариты, мм- длина 14510 22000 22500 24000 28500 ширина 6400 5200 4125 9500 8600 высота 1760 1760 1170 4125 2160 Масса, т 9,1 13,85 24,85 25,6 35 Таблица 49. Техническая характеристика подвесных сварочных машин Показатели Типы машин МТ П-1202 МТП-1601 К-243 МТ-601 Максимальные диаметры двух свари- ваемых арматурных стержней, мм 16 и 16 40 и 14 23 и 13 10 и 10 Номинальная мощность, кВА 170 220 90 25 Номинальный сварочный ток, А 12500 16000 16000 6856 Наибольшее число ходов в 1 мин 80 60 60 80 Массе клещей, кг 28,2 26 90 32 Масса сварочной машины, т 0,48 0,48 0,43 0,31 57
Таблица 50. Техническая характеристика каркасио-навивочных машин Показатели Маркл машин СКТБ-933-01 СМЖ-117А СМЖ-165 И-4П Размеры свариваемых каркасов, мм: длина ширина высота Максимальные диаметры сваривае- мых стержней, мм Мощность сварочного агрегата, кВА Производительность, м/мин Габариты, м: длина ширина высота Масса, т 6400 340—550 340—550 25 и 6 75 0,64 11,4 1,88 2,1 5,1 5145 Диаметр 400—1500 8 и 6 150 0,4—0,2 18,3 5,06 2,05 16,2 3000 Диаметр 1000—1500 10 и 6 150 0,5—0,25 12,5 5,8 3,3 6 250—600 250—600 25 и 8 100 0,4 24,7 5,5 2,3 5,6 Примечание. Каркасно-иавивочные машины СКДБ-933-01 изготовляют каркасы для свай, колонн, ригелей, СМЖ-117А— для раструбных труб, СМЖ-165 — для труб, колец, И-4п —для свай, колонн. Таблица 51. Техническая характеристика автоматизированных линий сварки пространственных каркасов Показатели Марки машин И-12ВМ-1 И-1 ЭВМ-1 Размеры свариваемых каркасов, мм: длина 5630 2190—5220 ширина 3 1 70, 3240 2500 высота 127 120 Диаметр продольных стержней, мм 4—6 5 Диаметр стержней поперечных каркасов, мм 4-8 5 Производительность, м/мин 2,7 1,8 Мощность сварочных трансформаторов. кВА Расход, м3/ч: 15X81 5x100 сжатого воздуха 300 140 воды Габариты, мм: 1,6 1,2 длина 26000 19900 ширина 12200 6600 высота 2230 2030 Масса, т 24 12,7 стержневых плоских каркасов шириной, равной высоте простран- ственного каркаса (табл. 51). Для изготовления пространственных каркасов широко приме- няют изгибание плоских сеток и каркасов на гибочных машинах (табл. 52). 58
Таблица 52. Техническая характеристика станков для гнутья сеток Наибольшая длина сеток, м 3,5 Наибольшая ширина сеток, м — Число одновременно изгиба- емых стержней 34 Диаметр стержней, мм 12 Предельный угол отгиба, град 105 Число отгибов в час 50 Привод гибочной балки Г ндрав Расход воздуха, м3/ч лнче- ский Мощность электродвигателей, кВт 1,7 Габариты, мм: Длина 3 620 ширина I 420 высота 1 940 Масса, т 2,72 Марки станков СМЖ-355(7251А) в исполнении СМЖ-34 1 11 1JI 3 6 у 3,64 — — — 2,85 15 30 45 30 10 10 10 6 135 135 135 — 150 140 120 60 Пневмат ический Комбини- рованный 36 67,2 86,4 7,2 — — — 2,2 3 300 6 400 9 500 5 800 1 100 1 100 1 100 3 640 970 970 970 2 010 0,9 1.7 2.6 1,9 § 11. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ В зависимости от положения элементов закладных деталей в пространстве соединение их осуществляют разными способами сварки (табл. 53) [53]. Сварка анкеров с пластинами под слоем флюса полностью механизирована на полуавтоматах типа АСФО-2 и АДФ-2001. Техническая характеристика полуавтомата АДФ-2001 Диаметры привариваемых стержней, мм 10—40 Предельные длины анкерных стержней, мм: при ' ==18 и более 400 прн • ““16 и менее 100 Максимальное расстояние между стерж- нями (в свету), мм 25 Максимальная толщина свариваемых пластин, мм 20 Максимальная производительность, сва- рок в час 200 Рабочее давление сжатого воздуха, кгс/см2 50 Пределы регулирования выдержки под током, с 0—6') Напряжение питающей цепи, В 380—220 Максимальный сварочный ток, А 2000 Габариты установки, мм: длина 900 ширина 1870 высота 1200 Масса, т 0,43 59
Таблица 53. Характеристика типов сварных соединений закладных деталей
Контактная точечная А-1 А-П А-III Контактная рельефно-точечная А-1 А-П A- III Дуговая фланговыми швами А-1 А-П A-I1I о
b 25 3—10 1—0,4 ">5 10 25 3—10 1—0,4 >5 6 25 3—10 1—0,4 >5 8 8 8 16 16 16 3—10 3-10 3 — 10 8 40 >4 >3 >4 10 40 >4 >3 >5 8 40 >4 >3 >5
Таблица 54. Режимы сварки под слоем флюса Диаметр стержня, мм Начальный дуговой промежу- ток, мм Осадка стержня, мм Наиме ньшая выдержка стержня в ванне расплав- ленного металла, с Выдержка под током, с Ток корот кого замы кания, А 10 2 22 2 3 1000 12 2 21 2 4 1200 14 3 20 2,5 5 1300 16 3 18 3 8 1500 18 4 18 3 10 1700 20 4 17 3.5 12 2000 22 5 15 4 16 2000 25 G 14 5 20 2400 Таблица 55. Режимы рельефно-точечной сварки X а ракте ристика стержней Т олщина плоского элемента, мм Сварочный ток, А Усилие сжатия, тс Выдержка под током, с Продол- житель- ность про ковки, с Диаметр стали, мм Класс стал и 8 А-1 6 13000 0,4-0,5 0,3—0,4 1 10 А-1 6-8 15000 0,5—0,6 0,5—0,7 1 A-1II 6-8 15000 0,6—0,8 0,8—1 1 12 А-1 6—10 16000 0,5—0,6 0,8—1,2 1,2 А-111 6—8 17000 0,8 — 1 М —1,4 1,2 14 А-1 10 18000 0,8 — 1 1,4-2 1,2 А- II! 8—10 20000 1.2—1,4 1,5—2 1,2 16 А-П1 10 22000 1,2-1.4 2,3—3 1,3 Таблица 55. Техническая характеристика сварочных полуавтоматов Показатель Марки сварочных полуавто- матов ПДПГ-500* А-765М** Диаметр сварочной проволоки, мм 0,8—2 1,6—2 Сварочный ток, А 500 400 Скорость подачи проволоки, м/мин Расход углекислого газа, л/ч 1.2-2,5 1—9 600 — 1500 — Мощность электродвигателя подачи проволоки, кВт 0,18 0.27 Типы электродержателей Пистолетный Молотковый, пистолетный Масса, т 0,09 0,0545 Сварка в среде углекислого газа. Сварка легированной проволокой без дополнительной защиты. 62
Режимы сварки под флюсом приведены в табл. 54. При контактной рельефно-точечной сварке [78] для выштам- повки на пластинах закладных деталей рельефа применяют прессы типов КА-24, К-117Б или универсальные пресс-ножницы типов Н-635А, С-229А (табл. 42). Контактную рельефно-точечную сварку производят на маши- нах МТ-2510 (табл. 45). Режимы сварки приведены в табл. 55. Дуговую полуавтоматическую сварку электродной проволо- кой в среде защитного газа осуществляют на установках ПДПГ-500, а сварку голой легированной проволокой без дополнительной за- щиты — при помощи шланговых полуавтоматов типов А-765М (табл. 56) или А-1234, которые поставляются комплектно с источни- ками питания ПСГ-500, ПСГ-5001 и др. Защиту закладных деталей от коррозии производят металли- зацией на электрических металлизаторах типа ЭМ-9, ЭМ-ЗА или газовых типа МГИ-1-57, МГИ-2. Изготовляют закладные детали на специализированных пред- приятиях или на отдельных участках арматурных цехов. § 12. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА НЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРЫ Этапы расчета: 1) технологическая классификация арматурных элементов; 2) выбор расчетных элементов; 3) разработка функцио- нальных технологических схем процессов изготовления расчетных элементов; 4) подбор оборудования для арматурно-сварочных работ; 5) расчет ритма выпуска комплектов арматурных элементов; 6) расчет объема арматурно-сварочных работ; 7) расчет основного оборудования технологической линии. Методика расчета. Технологическую классификацию арматурных элементов осуществляют на основе разделения их на технологи- чески однородные по конструкции, диаметру, количеству стерж- ней и шагов в одном элементе. В зависимости от номенклатуры из- делий может образоваться по несколько групп плоских каркасов, сеток, объемных каркасов, закладных деталей. Выбэр расчетных элементов производят от каждой группы по усредненному весу и длине. Показатели расчетных элементов должны незначительно отличаться от усредненных величин групп. Для каждого расчетного элемента разрабатывается функцио- нальная технологическая схема процесса (рис. 2). Подбор оборудования ведут в соответствии с операциями, ко- торые определяются операционными функциональными техноло- гическими схемами (табл. 57). Станки для правки и резки выбирают исходя из диаметра выпрямляемой стали, а также минимальной и максимальной длины отрезаемого прутка (табл. 40). Машины для стыковой сварки выбирают в соответствии с диа- метром стыкуемых прутков (табл. 41). Станки для резки и гнутья подбирают с учетом вида и диаметра стали (табл. 42, 43). Машины для одноэлектродной контактной сварки принимают исходя из возможности при определенном вылете электродов изго- 63
Таблица 57. Пример подбора оборудования для изготовления арматурных элементов Марка арматур- ного эле- мента Порядко- вый номер операции в схеме Наименование оборудования Тип машины С-1 1 Правильно-отрезной станок СМЖ-142 2 Одноточечная контактно-сварочная машина МТП-75 товить элемент заданной ширины. Принимается во внимание также диаметр свариваемых стержней (табл. 45). При выборе автоматических линий для сварки узких каркасов учитывают расстояние между крайними продольными стержнями, число продольных стержней и шаг поперечных стержней (табл. 46). Подбор многоэлектродных сварочных машин для изготовления широких сеток производят исходя из ширины изделия и диаметра стержней (табл. 47, 48). Для изготовления пространственных каркасов подбирают специальное сварочное оборудование (табл. 49, 50), а также вер- тикальные или горизонтальные кондукторы-манипуляторы. После подбора машин для изготовления каждого расчетного элемента по объему работ (в табл. 58 для примера приведена ведо- мость объема работ для шатровой панели ШП-1) производят выбор необходимого комплекта оборудования. Расчет ритма выпуска комплектов арматурных элементов про- изводят исходя из годового объема выпуска соответствующих изде- лий формовочным цехом: D 60ВРИиз R = ““FT----> МИН, “год где Уиз — объем железобетонного изделия, м3; Пгод — годовой объем выпуска изделий, м3/год; Вр—расчетный фонд рабочего времени, ч. Часовая потребность в комплектах арматурных элементов опреде- ляется зависимостью 60 «„ = =-, компл/ч. А - Определение объема арматурно-сварочных работ на изготовле- ние расчетных элементов включает расчет объема работ по каждому станку на один арматурный элемент, а затем, с учетом часовой потребности в элементах, расчет часового объема работ. Расчеты ведутся в форме ведомости (табл. 58). Расчет основного оборудования линии ведут по организацион- ной производительности станков: /7орг= ПыКорт, где /7М—машин- ная производительность, указанная в технической характеристике машины; Корр— коэффициент организации (для правильно-отрез- ных и гибочных станков — 0,7; для стыкосварочных машин — 0,85; для одноточечных контактно-сварочных — 0,25 — 0,3; для многоточечных автоматизированных линий — 0,85; для многото- чечных неавтоматизированных машин — 0,75). 64
7-432 Таблица 58. Ведомость объемов работ Марка Марка арматур- Часо- вая по- треб- ность Виды работ Правка и рез- ка, м (СМЖ-142) Стыковая сварка, стыки Резка, реэы (С-370) Гнутье, отгибы (С-146) Одното- чечная сварка, точки (МТП-75) Многото- чечная сварка, м (АТМС- 13X75X4) Резка про- ката, резы (С-229А) Сварка под флюсом, стыки (АДФ-2001) изделия но го эле- мента в арма- тур- Объемы работ иых элемен- тах на один элемент часовой на один элемент часовой на один элемент часовой на одни элемент часовой на один элемент ! часовой на один элемент i часовой на одни элемент часовой на один элемент 6 а о U Ф SP ШП-1 С-1 18,9 24,3 459 — — — — — — — — 3,04 57,5 — — — С-2 9,4 43,3 407 — — — — — — 152 1429 — — — — — — С-3 9,4 31 291 — — — — — — 80 752 — — — — — — К-1 18,8 6,8 129 0,6 11,3 1 18,8 2 37,6 30 564 — — — — — — К-2 18,8 2,7 49 0,1 1,9 1 18,8 — — 12 255 — — — — — — СП-1 37,6 0,6 22 — — — — 2 75,2 — — — — — — *— ЗД-1 37,6 — — 0,05 1.9 2 75,2 — — — — — 1 37,6 2 75,2 2 1357 15 113 из 2800 57 38 75
Расчет оборудования ведут в форме таблицы (в табл. 59 для примера приведен расчет правильно-отрезного станка СМЖ-142). Производственный контроль изготовления арматуры имеет большое значение для повышения качества железобетонных изде- лий. Качество поступающей арматурной стали контролируют в соответствии с ГОСТ 380—71; ГОСТ 5781—75; ГОСТ 6727—53; ГОСТ 12004—66; ГОСТ 14019—68 [32, 33, 35, 39]. Осуществляют пооперационный контроль процесса при изготовлении каждой партии по ГОСТ 10922—75, СН-393-69 [41, 53]. Таблица 59. Расчет основного оборудования Наименование оборудования Тнп Произ- водитель- ность органи- зацион- ная, м/мин Часовой объем работ, м/мнн Потреб- ность в обору- довании, шт. Коэффи- циент исполь- зования машины Правильно-отрезной станок СМЖ-142 1480 135? 1 0,89 При правке и резке контролируют точность резки и качество правки; при стыковой сварке проверяют режим сварки, прочность стыков; при резке прутковой стали и проката — точность резки; при гиутье арматуры — точность изгиба; при сварке плоских каркасов и сеток — проектные размеры, режимы сварки, прямоли- нейность, качество сварных соединений; при сварке закладных деталей — проектное расположение элементов, вид и режим свар- ки, прочность соединений; при антикоррозионной обработке за- кладных деталей — соответствие состава покрытия, его качество и толщину слоя; при сборке пространственных каркасов — про- ектное расположение элементов, режим сварки, прочность соеди- нений. § 13. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ АРМАТУРЫ Заготовка напрягаемых арматурных элементов. Арматурные элементы выполняют в виде стержней или проволок, одиночных или сгруппированных, которые закрепляются в зажимах и натяги- ваются на упоры. Арматурные элементы при натяжении на бетон выполняются в виде стержней, пучков, прядей и канатов с анке- рами, остающимися в конструкции (табл. 60, 61, 62). Заготовка напрягаемых арматурных элементов из стержневой арматуры включает операции по стыкованию и устройству анкеров. Несвариваемую арматуру из сталей класса A-IV (марки 80С) и классов Ат-V, At-VI, At-VII стыкуют при помощи втулок. Обжа- тие производят на опрессовочных машинах (табл. 63). Эти же ма- шины используют для опрессовки анкерных шайб на концах стер- жней. Для высадки анкерных головок применяют установки тип г СМЖ-128, СМЖ-155 (табл. 64). 66
Табл и ио- М. Техническая характеристика унифицированных напрягаемых элементов [22; 25] Напрягаемая арма- турная сталь Марка арматурного элемента Площадь попереч- ного се- чения, мм2 Предел прочнос- ти, кгс/см3 Класс Дна- метр, мм Вр-П 5 УНАЭ-З (Вр-П-5) 59 9440 Вр-П 5 УНАЭ-4 (Вр-П-5) 79 12640 Вр-П 5 УНАЭ-6 (Вр-П-5) 118 18880 Вр-П 5 УНАЭ-8 (Вр-П-5) 157 25280 Вр-П 5 УНАЭ-10 (ВР-П-5) 198 31520 Вр-П 5 УНАЭ-12 (Вр-П-5) 236 37760 Вр-П 5 УНАЭ-14 (Вр-П-5) 276 44160 Вр-П 6 УНАЭ-З (Вр-П-6) 85 12750 Вр-П 6 УНАЭ-4 (Вр-П-6) из 16950 Вр-П 6 УНАЭ-6 (Вр-П-6) 170 25500 Вр-П 6 УНАЭ-8 (Вр-П-6) 226 33900 Вр-П 6 УНАЭ-10 (Вр-П-6) 284 42450 Вр-П 6 УНАЭ-12 (Вр-П-6) 340 51000 Вр-П 7 УНАЭ-З (Вр-П-7) 115 16100 Вр-П 7 УНАЭ-4 (Вр-П-7) 154 21540 Вр-П 7 УНАЭ-6 (Вр-П-7) 231 32200 Вр-П 7 УНАЭ-8 (Вр-П-7) 308 43120 Вр-П 7 УНАЭ-10 (Вр-П-7) 384 53760 Вр-П 7 УНАЭ-12 (ВР-П-7) 462 64400 Вр-П 8 УНАЭ-З (Вр-П-8) 151 19630 Вр-П 8 УНАЭ-4 (Вр-П-8) 201 26130 Вр-П 8 УНАЭ-6 (Вр-П-8) 302 39260 Вр-П 8 УНАЭ-8 (Вр-П-8) 402 52260 Вр-П 8 УНАЭ-10 (Вр-П-8) 504 65520 Вр-П 8 УНАЭ-12 (Вр-П-8) 604 78520 Атк 6 УНАЭ-З (Атк-6) 85 13600 Атк 6 УНАЭ-4 (Атк-6) 113 18080 Атк 6 УНАЭ-6 (АтК-6) 170 27200 Атк 6 УНАЭ-8 (Атк-6) 226 36160 Атк 6 УНАЭ-10 (Атк-6) 284 45440 Атк 6 УНАЭ-12 (Атк-6) 340 54400 Таблица 61. Характеристика пучков с гильзово-стержневыми анкерами Марка пучка Число проволок диаметром 5 мм Число дополни- тельных короты- шей 1 = 200 мм Усилие протяж- ки, тс Площадь попереч- ного сече- ния, мм2 Расчетное усилие натяже- ния, тс Расчетное разрывное усилие, тс П-1 19—24 8-3 55 373—471 47 70,8 П-2 15—18 6-3 45 295—353 36 53,1 П-3 8—14 9—3 55 157—276 28 41,3 3* 67
Таблица 62. Характеристика пучков с гильзовыми анкерами Число проволок Диаметром 5 мм Площадь сече- ния» мм2 Расчетное усилие натяжения, тс Расчетное разрыв- ное усилие, тс 3-5 58,9—98,2 5,75-9.5 8,8—14,6 6—10 117,6—196 11,5-19 17,6-29,2 11-15 215,8-294 21—28,5 32,2—43,8 16—20 312,7-392 30,5—38 46,8—58,4 24 472 46 70,4 36 705 68,5 105,2 Таблица 63. Техническая характеристика машин для обжатия втулок и анкерных шайб Показатели Марки машин МО-4 МО-5 Усилие обжатия, тс Диаметр, мм: 150 200 арматурных стержней 10-22 10-25 втулок (наружный) Производительность, шт/ч: 30-42 30—45 анкеров 200 200 стыков 50 60 Расход воздуха, м3/ч Габариты, мм: 96 108 длина 1500 1800 ширина 800 800 высота 1100 1300 Масса, т 0.99 1,3 Таблица 64. Техническая характеристика машин для высадки анкерных головок Показатели Марки машин СМЖ-128 СМЖ-155 Класс арматуры Диаметр арматуры, мм Способ высадки анкерных голо- вок Наибольшая длина стержней, м Производительность, шт/ч Привод высадки Мощность электродвигателей, кВт Мощность трансформаторов, кВА Температура нагрева стержней: класса A-IV класса Ат-JV, At-V a-h-a-vi,At-v, At-v: 10—25* 10-18 С электронагревом 6,5 80—130 Пневматический 70 950—1100° С 850—950° С В-П, Вр-П 4-6 Холодная высадка Не ограничена 360 Механический 2,8 * В знаменателе диаметр термически упрочнеииой стали. 68
Таблица 65. Техническая характеристика линий и станков для заготовки напрягаемой арматуры о <£> Показатели Линии заготовки арматурных пакетов Станки для заготовки отдельных проволок СМЖ-16 СМЖ-213 СМЖ-160 7386/ЗА|СМЖ-13 СМЖ-15 СМЖ-131 Класс арматуры Класс арматуры П-7 Вр-П П-7; Вр-11 Вр-П В-11 Вр-П; Ат к I Вр-П; Атк Вр-П Длина, м Производительность, шт/ч: прядей </“15 мм проволок d—5 мм 100 30 60 75 35 75 24 35 120 18 40 150 12 50 200 6 60 300 24 120 18 144 12 180 6 240 8,5 188 6 200 12.5 160 18,5 112 24,5 85 30 70 6 200 Число одновременно за- готавливаемых: прядей проволок 2 4 1 1 1 1 1 1 Скорость подачи, м/мин: прядей проволок 33,6 363 30 60 50 68 35 56 56 35 Установленная мощность, кВт Масса, т 13,5 15,6 7,3 4,5 3,9 5,1 5,1 1,9 5,6 1.7 12,9 7,5 5,1 1.7
Таблица 66. Техническая характеристика гидродомкратов и натяжных машин Показатели Марки гидродомкратов и натяжных машин СМЖ-82 (ДГС-63-315) СМЖ-84 (6280СА) СМЖ-86 (6873/20СУ) СМЖ-87 (7427) СМЖ-243 (7465) 2ГД-170-1120 2ГД-200 (Г-104) 2ГД-Ю0 (Г-103) Усилие натяжения, тс 63 100 0,25 160 315 340 400 200 Ход поршня, мм 315 125 55 1200 1200 1120 155 155 Площадь поршня, см2 176 402 10 616 1256x2=2512 586X2=1172 (328+178) X X 2= 1072 165+95 X 2= =520 Рабочее давление, кгс/см2 400 250 250 300 250 300 400 380 Масса, т 0,09 * 0,206 0,0103 0,625 2,53 0,62x2 0,11X2 0,065X2 0,27 0,625 0,24 2,63 6.12 2,052 1,332 0,958 * Над чертой — масса домкрата, под чертой — масса установки.
Таблица 67. Техническая характеристика машин для непрерывной навивки арматуры Показатели Типы машин ДН-5М СМ-607 6281Б 6407 6540 Максимальные размеры изготовляемых конструкций, мм: длина 6800 6800 6800 По длине фор -ты или стенда ширина 4400 4400 2200 4200 4200 высота (по арматуре) 200 200 280 500 500 Число одновременно навиваемых проволок 1—2 1—2 1 1—2 1—2 Диаметр проволок, мм 3—5 3-5 3—5 2,6—5 (пря- До 5 (пряди— Ди—до DH=6) до DH==(>) Усилие натяжения одной проволоки, тс: при механическом натяжении 1,6 1,8 1,6 1,6 2,0 при электротермомеханическом натяжении — — 38 38 40 Способ натяжения Механический Электроте рмомеханически а Скорость навивки арматуры, м/мин: продольной — 43,2 50 46,5 поперечной — — 6 50 39 Частота вращения платформы или хобота, об/мии 2,2—3,2 3,5 — — — Ширина колеи, мм — — 4500 4500 —— Мощность электродвигателей, кВт 22 34,2 28,7 28 49,3 Масса, т 33,9 37 19 23 26,7
КЗ Таблица 68. Техническая характеристика установок для электронагрева арматуры Установки Показатели завода «Бар- рикады* (Ле- нинград) завода ЖБИ № 5 (Москва) НС-118 треста «Че- лябметал- лургстрой» СМЖ-129 Место нагрева Вне форм В формах В формах Вне форм Вид арматуры Стер? кневая Стержневая и проволочная Стержневая Стержневая Диаметр арматуры, мм 12-14 12—14 4 — 10 12—18 10—25 Длина арматуры, м До 6 До 6 До 6.7 До 6 До 6,2 Число одновременно нагреваемых стерж- ней. шт 3—4 3—4 1 2—8 2 Производительность, стержней в час 40 40 30 25 30 Мощность трансформаторов. кВА 65 84 50 68 50 Масса, Т| 0,45 0,325 0,52 0,126 1,64
Таблица 69. Устройства для закрепления напряженной арматуры Напрягаемая арматура Тип зажима Эскиз Способ натяжения Стержневая классов А-П1в, A-IV, A-V, Ат-IV, At-V (кроме 80С) Высаженная анкерная головка Тз Z5d*5nH Электротермический > механический с ис- пользованием анкер- ных колодок Приваренные короты- ши Электротермический
Напрягаемая арматура Тип зажима Стержневая класса A-IV Резьбовой Высокопрочная проволока классов Вр-II, В-П Высаженная головка Пряди, канаты по 1 шт и стержневая арматура всех классов Цанговый зажим МРТУ-7-17-67 Малогабаритный за- жим НИИЖБ
Продолжение табл. 69 Эскиз Способ натяжения Механический (гидро- домкратом) Групповое натяжение пакетов Одиночное и группо- вое натяжение меха- ническим способом
Арматурные пакеты из пря- дей и канатов Клиновой зажим 7151/31-010 Высокопрочная проволока классов В-П, Вр-П Групповой волновой зажим
Групповое натяжение пакетов гидродомкра- том
о Напрягаемая арматура Тип зажима То же, в пучках из трех и более проволок Конический клиновой анкер 1 То же Гильзово-стержневой анкер
Продолжение табл. 69
Напрягаемые арматурные элементы из высокопрочной про- волоки изготовляют на механизированных линиях (табл. 65). Натяжение арматуры. Натяжение производят механическим, электротермическим, электротермомехаиическим и химическим спо- собами. При механическом способе натяжения арматуры применяют гидродомкраты различных типов (табл. 66), а при непре- рывной навивке арматуры — установку ДН-5М и др. (табл. 67). При электротермическом натяжении арма- туры используют разогрев стержней электротоком в установках типа СМЖ-129 и др. (табл. 68). Электротермомеханическое натяжение арматуры осуществляют на установках типа СМ-607, 6281Б, 6407 и др. (табл. 67). Дли химическогоспособа натяжения армату- ры необходимо применение расширяющихся цементов. Закрепление напряженной арматуры. Напряженную арматуру закрепляют в упорах форм, стендов, а также на затвердевший бе- тон при помощи зажимных и анкерных устройств (табл. 69). Отдельные проволоки мерной длины с высаженными на концах анкерными головками собирают в унифицированные напрягаемые арматурные элементы УНАЭ, состоящие из инвентарных анкер- ных колодок, в которые закреплены проволоки с анкерными го- ловками (табл. 65) [76, 79]. § 14. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ И КОНТРОЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ Технологический расчет Растет длины заготовки. Механическое натяже- ние. Длину стержней, проволок и пакетов при механическом натя- жении нх на упоры форм определяют в соответствии с расчетной схе- мой (рис. 3): Рис. 3. Расчетная схема к определению длины заготовки арматурного элемента при механи- ческом натяжении арматуры на упоры формы: 1 — изделие; 2 — торцовый борт формы; з — под- дон; 4 — напрягаемая арматура; о— уйор; 6 — зажимное устройство. 77
где /и — длина изделия, мм; /у — расстояние от торца изделия до на- ружной грани упора, мм; /а — длина зажимного пли анкерного уст- ройства, мм. Длина пучков при на1яжении их на затвердевший бетон (рис. 4) ^заг = + ^1 300 мм, Рис. 4. Расчетная схема к определе- нию длины пучка при натяжении на затвердевший бетон одним домкра- том: / — изделие; 2 — домкрат; 3 — пучок; 4 — анкерное устройство. Рис. 5. Расчетная схема к определению длины заготовок проволоки для пучка с гильзово-стержневым анкером: / — изделие; 2 — пучок арматуры; 3 — канал; 4 — гильза; 5 — опорная шайба: 6 — гайка; 7 — стержень- где /и— длина изделия или канала в изделии, мм; 1Г— расстояние от опорной головки домкрата до задней стенки клиновой обоймы, мм. При натяжении пучков с гильзово-стержневыми анкерами (рис. 5) на затвердевший бетон длину заготовок проволок рассчи- тывают по формуле 1заг = 0,992/и — 50 мм. Рис» 6 . Расчетная схема к определению длины за- готовки арматурного элемента типа УНАЭ при на- тяжении на упоры короткого стенда: / — изделие; 2 — тяга; 3 — анкерная головка УНАЭ; 4— напрягаемая арматура; 5 — захват; 6 — упоры короткого стенда; 7 — гайка. Длина заготовок стержней и пакетов при натяжении на упоры короткого стенда (рис. 6) Лзаг = /и + 2/к + 2 X 500 мм, где /к — толщина анкерной колодки, мм. 78
Длина заготовок арматуры при натяжении на упоры длинного стенда (рис. 7) L3ar = 1кп + Ко (п - 1) + 2Kt + 2Ка + 2К3, где /Со— расстояние между изделиями, мм; Ki— расстояние от торца крайнего изделия до распределительной диафрагмы, мм; К2— расстояние между диафрагмами, мм; Кз— расстояние от направ- ляющей диафрагмы до конца проволоки в зажиме, мм. Рис. 7. Расчетная схема к определению длины заготовок проволоки для пакета при натяжении на упоры длинного стенда: 1 — изделие; 2 — упор; 3 — захват с тягой; 4 — зажим; 5 — пакет; 6 — направляющая диафрагма; 7— распределительная диафрагма. Электротермическое натяжение. Расчет дли- ны заготовки арматуры при электротермическом способе натяже- ния (рис. 8) на упоры форм производят в такой последовательности: Таблица 70. Допустимые предельные отклонения заданного предварительного напряжения арматуры "о Длина изделия, м Верхнее и нижнее значения Р, кгс/см2 5 +10000 6,5 ±8000 9,5 ±7000 13 ±6000 16 ±5500 19 ±5000 25 и более ±4500 1) определяют расчетное Рис. 8- Расчетная схема к определению длины заготовки стержня при электротер- мическом натяжении: / — изделие; 2 — поддон; 3 — торцевой борт формы; 4 — напрягаемая арматура; 5 — ви- лочные упоры; 6 — анкерная головка. удлинение арматуры — ,.и У А где Ly— расстояние между наружными гранями упоров, мм; <т0— предварительное напряжение арматуры без учета потерь от дефор- мации поддона, формы и др., кгс/см2; Р — предельное допускаемое отклонение предварительного напряжения (табл. 70); К — попра- вочный коэффициент на нелинейность деформаций арматурной стали (табл. 71); 79
Таблица 71, Значения коэффициента Д »0, кгс/см2 К Для арматуры классов A-IV A-V At-IV Вр-П, 05 мм марки 80С 20ХГ2С 20ХГСТ 3000 1 1 1 1 1 4000 1 1,05 1 1 1 5000 1,05 1.1 1,05 1 1 6000 1.15 1.2 1,05 1,05 1 7000 — 1.1 1,05 1 8000 — 1,15 1.1 1,05 9000 — — — 1.2 1.1 2) опред еляют полное у/ (липение [ 12 д/п= Д/О+Д/С+ д/ф + ср где Д/с — смещение губок инвентарных зажимов, деформация шайб под высаженными головками, смятие высаженных головок, упоров и т. п., мм, для изделия длиной 6 м Д/с = 2таа (для анкеров типа «обжатая обойма» т = 2 • 10~2 мм3/кг; для анкеров типа «высаженная головка» m = 3- 102 мм3/кг); Д/ф— продольная деформация формы или поддона, мм (при длине поддона 6—12 м с жесткими упорами Д/ф = 1 -~2 мм; для форм с поворотными упорами Д/ф = 3-4-4 мм); Cf — дополнительное удлинение, обеспечивающее свободную укладку арматурного стержня в упоры с учетом остывания при переносе и при- нимаемое не менее 0,5 мм на 1 м стержня; 3) определяют расчетное удлинение арматуры при нагреве до ре- комендуемой температуры: д/р = (<р-<0)1Л где /р — рекомендуемая температура нагрева (табл. 72); /0 — темпера, тура окружающей среды; Л. — коэффициент линейного расширения стали (табл. 73); LK — длина нагреваемого участка арматуры, м; 4) проверяют необходимое условие 5) определяют длину заготовки ^заг = ^*у А/п 4" %а' где а — отрезок стержня для создания анкерной головки, мм. Расчет режима натяжения арматуры. Механическое на- тяжение. Необходимую величину тягового усилия определяют по формуле Р= 1,1л—°, где п — число одновременно натягиваемых проволок или стержней; / — площадь поперечного сечения стержня, см2; о0— контроли- руемое напряжение,кгс/см2; т) — коэффициент полезного действия механизма натяжения. 80
Таблица 72. Рекомендуемые /р и максимально допустимые /тах температуры и рекомендуемое время нагрева т арматурной стали Арматурная сталь Температура нагрева, ° С Т, МИН Класс Марка и диаметр, мм 'р *твх A-V 23Х2Г2Т 400 500 0,5—10 A-IV 80С 400 600 0,5-10 20ХГ2Ц 400 500 0,5—10 20ХГСТ 400 500 0,5—10 Ат-IV 20ГС, 20ГС2 400 450 0,5—10 At-V 20ГС, 20ГС2 400 450 0,5—10 Ат-VI 20ГС, 20ГС2 400 450 0,5—10 Вр-П <1=4 — 350 0,1—0,5 <1=5 400 0,15—0,8 </=6 — 450 0.2—1 Таблица 73. Коэффициенты линейного расширения 10* X стержневой и проволочной арматуры Температурный интервал, °C Значения X для арматуры классов A-IV, A-V классов Ат-IV, AT-V н At-VI класса Вр-П 20-300 13,2 12,5 13 20—350 13,5 13 13,4 20-400 13,8 13,5 13,8 20—450 14,2 14 14,1 20 —500 14,5 — 14,5 Возможное удлинение Д/о арматурного элемента в процессе его предварительного напряжения состоит из упругого, остаточ- ного и вызванного слабиной арматуры и обжатием анкеров и за- хватов удлинений. Ориентировочно возможное удлинение арматур- ных элементов приводитси в табл. 74. С учетом возможного удлинения арматуры определяют необ- ходимую величину хода поршня или тяги 3 = Д/о + А, где А — длина хода поршня для выборки свободно провисающей ар- матуры равна (0.44-0,5) £эаг, мм. При натяжении арматуры на длинных стендах с перехватом 3=1(Д/0Лп-М), где п — число перехватов; К — коэффициент, учитывающий проскаль- зывание арматуры в зажимах (примерно 0,95). 81
Таблица 74. Удлинение арматурных элементов при нх напряжении Виды удлинения арматуры Удлинение в % от длины арматурного элемента для твердой стали с пределом прочности, кгс/см2 для мягкой стали с пределом текучести, кгс/см2 20000 | 15000 10000 8000 6000 4000 Упругое удлинение 0,85 0,6 0,4 0,4 0,3 0,2 Остаточное удлинение 0,2 0.2 0,2 0,05 0,05 0,05' Слабина арматурного элемента и обжатие анкеров и захватов 0,1—0,35 0,1—0,35 0,1—0,35 0,05—0,15 0,05—0,15 0,05—0,15 Возможное удлинение 1,15-1,04 0,9-1,15 0,7—0,95 0,5—0,6 0,4—0,5 0,3-0,4
Электротермическое натяжение. Сила тока, А, для нагрева стержней определяется по формуле V R~ где QnM — полное количество тепла, расходуемое на нагрев I м стержня, Qno;l=QH-rQn (табл. 75); К — коэффициент, учитывающий схему включения стержней в цепь (при последовательном включении К = 1; при параллельном — числу параллельно включенных стержней); R — активное сопротивление 1 м стержня при нагреве, 10—4 Ом (табл. 75); т — продолжительность нагрева, мин (табл. 72). Напряжение тока, В, и=~1Г ’ где Z — полное сопротивление 1 м стержня при нагреве, КГ’4 Ом (табл. 75); т — коэффициент, который при последовательном включе- нии стержней равен их числу, а при параллельном — 1. Требуемая мощность трансформатора, кВт, W = 1000 Средняя величина силы тока, А, для электронагрева проволоч- ной арматуры . 1 f IQGnct ср~ " ’ где G — вес 1 м проволоки или пряди, кгс; п — число одновременно нагреваемых проволок или прядей; с — удельная теплоемкость ста- ли — 0,5 • 103 Дж'/кг - °C; t — расчетная температура нагрева, 0 С; /?ср—среднее значение электрического сопротивления 1 м арма- туры при нагреве, определяемое по формуле _ р (2 4- a0Q ср 2/„ ’ р — удельное электрическое сопротивление арматуры — 12 X X Ю-8 Ом . м; а0— температурный коэффициент сопротивления арматуры — 0,0048 К-1. Требуемое напряжение для электронагрева проволочной и пря- девой арматуры, В, U ~ ^ср^ср^к- Требуемая мощность трансформатора, кВА, При электротермомеханическом натяжении арматуры определяют: 83
2 Таблица 75. Параметры преобразователей тока, применяемых для электронагрева стержневой арматуры 1 тз О о 6 2 g-o Количество тепла, необходимое для нагрева 1 м стержня, ккал Сопротивление 1 и стержня 10—4-Ом 3 & 1 S S X X 55 х S X СС S С 2 О ° Qh & = <?н g- = Он g- S Он & s активное R полное Z л с . . СО c II С II С || и II р. Й = о- н О’ Н О " О' ё S’® 2 л а к о а S g при температуре, °C С О 5 S CD н 300 350 400 | 450 300 350 | 400 | 450 300 350 400 : 450 10 78 16,7 21,9 3,33 26,8 4,26 30,8 5,33 35,8 5,52 51.4 58.5 61,2 65,7 58 63.3 68,8 74,2 12 113 11,5 31.4 3,98 37,7 5,09 44,2 6,37 51,5 7,78 40 43,8 47.6 51,2 47 51.3 54,8 60,2 14 154 8,45 42,7 4,71 51,3 6,02 60 7,54 70 9.22 33,2 36,7 39,5 42,5 38,4 41,8 45,6 49,2 16 .201 6,45 55,8 5,28 67 6,75 78,5 8,4 5 91,1 10,33 28,5 31.2 34 36,5 33,2 36,2 39,4 42,5 18 254 5,12 70,6 5,92 84,8 7,58 99,4 9.5 115,6 11,61 25,2 27,6 30 32,3 29,4 32,1 34,9 37,6 20 314 4,15 87,2 6,66 104,7 8,52 122,8 10,66 143 13,05 22,6 24,8 26.9 29 26,4 28,8 31,3 33,8 22 380 3,42 104,3 7,47 126,3 9,56 148 11,95 172 14,65 20,7 22.7 24,6 26,5 24,4 26.6 29 31,2 25 491 2,65 136 8,37 163 10,7 191,2 13,4 225,5 16,4 18 19,7 21,4 23,1 21,2 23,1 25,2 27,1 28 616 2,11 170,5 9,25 204,5 11,82 240 14,82 279 18,15 16,2 17.7 19,3 20,7 18,9 20.7 22.5 24,3 32 804 1,62 223 10,62 268 13,6 314 17,05 365 20,8 14.2 15,5 16,8 18,2 16,7 18,2 19,8 21,3 36 1018 1,28 282 11,82 332 15,25 397 19,1 462 23,4 12,6 13,8 15,1 16,2 14,9 16,2 17,7 19,1
1) усилие натяжения, кгс, арматуры нагрузочным механизмом где оц — напряжение, создаваемое нагрузочным механизмом, кгс/см2; f — площадь поперечного сечения одного арматурного элемента, см2; п — число одновременно натягиваемых проволок; т) — коэф- фициент полезного действия установки для механического натя- жения (0,8—0,95); 2) температуру нагрева проволоки, С°, , ат+^Ц, где ат — напряжение, возникающее в арматуре при остывании, кгс/см2 Е” — нормативный модуль упругости, кгс/см2; X — коэффициент ли- нейного расширения стали (табл. 73); /0 — начальная температура арматуры, °C; 3) длину нагреваемого участка /п = /1 + ^2, где — длина участка, не изменяющаяся в процессе намотки, м; /2 — длина участка, изменяющаяся при перемещении каретки или места машины, м (табл. 75); 4) время нагрева проволоки, с, т = -А- v • 60 ’ где v — средняя линейная скорость движения арматуры при навивке, м/мин; 5) силу тока, А, I =. Gc. - ср 0,86тРср’ где Rcp — средняя величина сопротивления 1 м проволоки, опреде- ляется по формуле Р _ Rit (2^/г) «ср 2 — перепад температур, ° С; Rlb — сопротивление 1 м проволоки при 15° С, Ом, *15 “ nd2 Pis — удельное электрическое сопротивление 23 10-8 Ом м; 6) напряжение электротока, В, IJ z р . ср cpvcp‘ 85
05 Таблица 76. Техническая характеристика приборов для контроля величины натяжения арматуры * Показатели Марки приборов ДП-6 ПРД-У ПРД-6 ДН-1-15 ЭМИН пин ИНА ИПН Диаметры измеряемой арматуры, 3-5 3—4 7—32 4 — 12 5—15 3 — 18 3—20 3-22 мм Пределы измерения силы натяже- ния, тс: min 0,2 0,2 1,0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 max 2,4 1,6 30 10 17 20 20 25 Разброс показаний, % ±4 ±3 ±3 ±3 ±3 ±2,5 ±3 ±2,5 Предельная длина, м: min 1 0,4 4 1,5 0,65 1,5 0,8 3 max Не ограничена 24 Не ограничена 15 20 Длина базы, мм Масса прибора, кг 300 0.6 300 3,6 3,1 600 5,3 600 4,6 47 Без базы 1,8 4,3 Время одного замера, с 30 120 120 120 120 120 20 40 Примечания: 1. Способ измерения натяжения арматуры приборами ПРД, ПРД-6, Д-1-15, ЭМИН — контактный, а прибо- рами ПИН, ИНА, ИПН — дистанционный. 2. В приборах ПРД-У, ПРД-6, ДН применяются прижимные динамометры, в при- борах ЭМИН — упругие элементы, в приборах ПИН, ИНА, ИПН — частотные динамометры.
7) мощность установки для нагрева, кВА, где т — число нагреваемых проволок. Контроль напряжения арматуры Степень напряжения арматуры является важнейшей характе- эистикой предварительного напряжения, от которой зависит надеж- ность конструкции. Контролю подвергается качество арматурной стали в соот- ветствии с ГОСТ 5781—75; ГОСТ 10884—71; ГОСТ 7348—63; ГОСТ 8480—63; ГОСТ 12004—66 [33, 36, 37, 40]. Пооперационный контроль процесса заготовки и напряжения арматуры осуществляют в соответствии с [76]. Контролируют дли- ну заготовки, геометрические размеры временных концевых анке- ров, расстояние между ними и прочность. Выборочно после 25 циклов проверяют расстояние между упора- ми форм и поддонов. При натяжении арматуры производят сплошной первичный контроль степени напряжения (при механическом натяжении — по манометру, при электротермическом натяжении — по времени нагрева и удлинению стержня). Выборочно (2 раза в смену) производят повторный контроль с по- мощью переносных приборов (табл. 76) и контроль механических свойств термически упрочненной арматуры после электронагрева. При снятии напряжения по ГОСТ 10180—74 и ГОСТ 18105—72 при изготовлении каждой партии изделий контролируют переда- точную прочность бетона в соответствии с [76]. Глава IV МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФОРМЫ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ § 15. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ РАЗМЕРОВ ФОРМ, ИХ ДЕФОРМАЦИИ, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И УХОД ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ Расчет точности размерив форм. Исходными данными для рас- чета точности размеров стальных форм являются допускаемые от- клонения по длине, ширине и толщине (высоте) изделий, для ко- торых проектируют или применяют формы (по ГОСТ 13015—75). Имеет также значение применяемая технология изготовления из- делий, вид их армирования и конструктивное решение форм. Точность изготовления форм принимают обычно на 1—2 клас- са выше, чем для изделия. Допуски по длине, ширине и высоте формы могут соогвегствовать разным классам точности, поэтому необходимо учитывать конкретные размеры элементов формы. В табл. 77 приведены формулы для определения расчетных по- казателей форм. При изготовлении изделий с ненапряженной 87
8 Таблица 77. Расчетные формулы для определения размеров формы Расчетная величина Формула Условные обозначения Допуск иа размер формы в 4Ф ~4и — 5к — Т) — ди — допуск на линейный размер изделия (по ГОСТ общем случае; допускаемый прогиб борта в общем случае - ди [р] = — - 28п - 2у; (1) Аф — 8п (2) 13015—75); Дф — то же, формы; — отклонение от размера по ширине нли длине формы вследствие зазоров в шарнирных сопряжениях, податли- вости замковых соединений и т. п. Принимается в зави- симости от допусков иа сопряжения деталей шарниров, бортовых замков и других устройств; То же, при ненапряженной арматуре 4Ф = [»]= Ли — 6к — ’l — 2»: (И 4и-4ф-8к-’1 fl — увеличение зазоров в шарнирных и замковых соеди- нениях в процессе эксплуатации формы принимается по опыту в пределах 2—3 мм; (23 6 ’Г и 6 —положительное и отрицательное допускаемое отклонение размера изделия; То же, при неразборной фор- ме Ч = ди - 2»; ('”) = (2-) §+ ф , Йф’—то же, формы; 8П — изменение размера изделия по всей его высоте при внецентрениом приложении силы натяжения арматуры; применяются в соответствии с указаниями на с. 91; Проектный размер формы по ширине и длине Ьф “= ьн “ с: *ф = *и — с- <3> === —-L 3 -4-8 -4- т] 4- 3_ — и ~ ф п к ~ 1 ~ д -«об + 25п + 5р + 2[^; (4) ^ = (57]-[8ф5-гд- -5об + 25п + 6р <5> й® — то же, на уровне верха изделия; Б” — т<> же, иа уровне низа изделия; 5об “ укорочение изделия при передаче предварительного напряжение арматуры на бетой;
Допуск на размер формы по высоте Допускаемый прогиб или выгнб поддона Проектный размер формы по высоте Аф ~ Аи — Ан ~ (6) обычно принимают Ан + у = °'5 Ли* М = Аи - Аф - Ан <7) Лф = Ли с, (8) прн прогибе * = -[в;П + [«ф]+ 4- Т s/r О) при выгибе (9'> бд — отклонение размера изделия в связи с деформатив- ностью (усадкой и ползучестью) бетона; принимается с учетом коэффициенте Хд, который определяется по дан- ним табл. 78; бр— отклонение размера изделия по ширине и длине от расплыва (осадки) бетона при немедленном распалубли- ванни; 6ft — приращение или уменьшение высоты изделия от влия- ния производственных факторов: при бетонировании с «верхом» ( + ) или вследствие осадки бетона (—) при не- медленном распалубливании; Ди — допускаемая иеплоскостиость поддона; [у] — допускаемый прогиб формы; [у] — допускаемый прогиб борта формы; у — прогиб борта от расчетной нагрузки; принимают рав- ным 0,25Аи, ио не более 2—3 мм; у — деформация формы (элемента формы) от расчетных нагрузок Примечания: 1. Величину с можно подсчитывать по формулам (4) и (5); если размерами Ьа и /и не определены площадки опирания, с вычисляется по формуле (5). 2. Если получеинвя по формулам (4) и (5) величина с < 2 мм, обычно принимается Ьф—1п и = /и. При с> 2 мм величины 6ф и /ф подсчитываются по формулам (3). 3. Прн определении допуска иа форму по высоте учитывается неплоскостность поддона, полученная при изготовлении и не со связанная с возможной разностью отметок опор.
Таблица 78. Усреднение значения Я*д для тяжелого бетона Железобетон Кд при твердении бетона в естественных условиях с тепловой обработкой С ненапряженной арматурой 20 • 10—* 15 • 10—» С предварительно напряженной арматурой 50 10—6 35 • 10—» арматурой, а также если деформации при обжатии не учитываю: (при /ф = 6 м, при малой интенсивности обжатия или при нераз борной форме), расчет производят по соответствующим формулам По установленной величине Дф для соответствующего интер вала номинальных размеров элементов формы находят в табл. 14 ближайшее значение принимаемого расчетного допуска и определяю': класс точности данного размера. По допуску устанавливают пре дельные отклонения, которые принимают симметрично в обе сто роны от номинальных размеров формы. Внутренняя плоскость шарнирных бортов должна быть пер- пендикулярна поддону; допускаемое отклонение не более 0,01 вы соты борта (при йф до 450 мм) в пределах зоны допускаемых откло- нений от номинальных размеров формы (не распространяется не формы с предусмотренными технологическими уклонами). Жесткость форм должна быть достаточной для того, чтобы вы- держивать без деформаций усилия, возникающие при формирова- нии бетонной смеси, натяжении арматуры и транспортировании в них железобетонных изделий. При отсутствии специальных указаний прогиб загруженной формы не должен превышать 1/1500 ее длины. Деформации форм. Температурные деформа- ции форм, возникающие при тепловой обработке, во многих случаях приводят к образованию трещин в свежеотформованном бетоне. Технологические приемы предупреждения трещин заклю- чаются в уменьшении сил сцепления бетона со сталью, удалении из форм перед тепловой обработкой отдельных бортовых элемен- тов, вкладышей, фиксаторов закладных частей и т. п. Режим тепловой обработки следует назначать с учетом пре- дельно допустимой разности температур поддона и изделия. Укорочение изделия и его искривление при обжатии бетона предварительно напряженной арматурой, обычно смещенной относительно центра тяжести, рассчитывают по силе N$, которую принимают с учетом всех потерь напряжений в арма- туре. При отсутствии данных о расчетных величинах потерь их при- нимают равными 1500 кгс/см2. N I Укорочение изделия при обжатии равно 8об = 2 , где Еъ — мо- ^8 г 8 дуль упругости бетона; — площадь поперечного сечения изделия. Изменение размера по высоте изделия вследствие внецентренного приложения силы No определяют по углу поворота опорного сечения 90
n, 4‘ где / — начальный вьииб изделия, вычисляемый по жест- кости при кратковременном действии нагрузки. Тогда увеличение размера изделия поверху у каждого торца 6® — <ра, а уменьшение размера понизу &” = <р (Я — а). По всей высоте изделия изменение линейного размера изделия вследствие поворота торца 6н = 6п+6п- Качество стальных форм. Парк стальных форм состоит из 1 млн. единиц общей массой до 1,6 млн. т. В соответствии с [45] качество стальных форм должно удовлетворять следующим требованиям: класс чистоты рабочих поверхностей форм должен быть не ни- же 4 по ГОСТ 2789—73, допускаются царапины и вмятины глу- биной не более 0,5, шириной не более 2 и длиной не более 20 мм; отклонения внутренних размеров собранных форм по длине и ширине не должны превышать допускаемых величин (табл. 79); отклонения размеров железобетонных изделий не должны пре- вышать допускаемых величин (табл. 140). Таблица 79. Отклонения от номинальных размеров форм, мм Интервалы номинальных внутренних линейных размеров форм, мм Допускаемые отклонения для классов точности 7-го 8-го 9-го До 1500 0 —2 4-1 —3 +1 1500—2500 0 —3 4-1 —4 ±1 2500—4500 4-1 —3 4-2 —8 4500—9000 4-1 —5 +3 — 10 9000—15000 +2 -6 4-5 —8 4-8 -12 (5000—21000 4-2 —8 4-6 — 10 4-10 — 16 Свыше 21000 4-2 —9 4-8 — 12 4-ю — 18 Примечание. Отклонения от номинальных внутренних размеров форм по высоте бортов от плоскости поддона допускаются: плюс 2. минус 4 мм. Уход за формами при эксплуатации. Очистка и смаз- ка форм. Для продления срока эксплуатации форм и обеспече- ния высокого качества изготовляемых в них изделий формы систе- матически очищают от остатков бетонной смеси и смазывают. Спо- собы очистки форм зависят от применяемого оборудования техно- логических линий и транспортных устройств для подачи форм и поддонов (табл. 80). На заводах сборного железобетона для смазки форм применяют водно-масляные суспензии, машинные масла и др. (табл. 81). Сплошной и тонкий слой эмульсионных и масляных сма- зок получают при нанесении смазочного материала окрасочными 91
Таблица 80. Способы очистки стальных форм Способ очистки Характеристика и область применения Цилиндрическими щетками нз мягкой проволоки Способ требует дополнительной очистки от остатков бетонной смеси сжатым воздухом. Вращением блока инерцион- ных фрез Рабочим органом является набор металличе- ских колец (Д—50 мм), свободно висящих иа оси (частота вращения фрезы 300—350 об/мнн). Абразивными шлифующими дисками Применяют только для периодической очистки поверхностей форм (один раз в 2—3 месяца) Химический Для очистки запущенных поверхностей от це- ментного камня и ржавчины применяют со- ставы, содержащие соляную кислоту (способ ЦНИИЭПжилища). Таблица 81. Рекомендации по составам и приготовлению смазок для форм [80] Состав, % Указания по приготовлению смазок Область применения Петролатум—25—20; Приготовляют с предваритель- Металлические формы Керосин ным подогревом петролатума до прн ограниченных (соляровое масло) 75—80 60—80° С, в который при пере- мешивании постепенно вливают керосин или соляровое масло; смазка стабильна несколько су- ток; можно применять при низ- ких температурах объемах смазки Масло (автол)—15; Прн приготовлении цемент сме- Металлические н же- цемент 15; вода — 70 шивают с маслом, затем добав- ляют воду и до получения одно- родности массу перемешивают; смазка плохо транспортируется по трубам лезобетоииые формы Масло (автол или со- Приготовляют в пропеллерном Вертикальные поверх- ляровое) — 15; смесителе илн акустическом дис- ности при температу- мыло хозяйственное— 0,5—1; вода — 84 пергаторе; смазка стабильна 2— 3 суток рах до 60° С Эмульсия ЭКС-20; Приготовляют в закрытом ло- Горизонтальные по- соляровое масло — 5— пастном смесителе (75—100 верхиости стальных 10; об/мнн), в который вливают от- форм (t = 15—20° С); водный раствор окиси меренную порцию эмульсола и То же, вертикальные Кальция — 70—75 затем в течение 25—30 мии по- дают с перемешиванием нужное количество насыщенного раство- ра Са(ОН)а до получения одно- родной массы; затем в смеси- тель добавляют порцию соляро- вого масла и перемешивают в течение 2—3 мнн (/—60° С) без соля- рового масла валиками (расход смазки — 200—300 г на 1м2 поверхности формы). В установке СМЖ-18 процесс приготовления и нанесения смазки ОЭ-2 полностью автоматизирован. 92
§ 16. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ФОРМ И ИХ РЕМОНТ Контроль состояния форм. При приемке новых форм от заво- дов руководствуются технологическими картами и ТУ на изделия, а также соответствующими ГОСТами. Форме присваивают инвентарный номер, который наносят электронаплавкой на форму или поддон. Форма поступает в эк- сплуатацию с формулятором, в котором отмечают основную харак- теристику формы, дату ввода в эксплуатацию, необходимые ремон- ты; назначают мастера, отвечающего за нормальную эксплуатацию форм и сохранность (при числе форм 100 и более). Производят периодический контроль, сроки которого устанав- ливают в зависимости от конструкции формы и требований к точ- ности размеров изделий. Периодический контроль проводят также при каждом планово-предупредительном ремонте (общий осмотр состояния формы, проверка внутренних размеров собранной формы и неплоскостности поддона). Размеры форм и изделий (при приемке и контро- ле), для повышения точности результатов, принимают средними из 2—3 измерений: длину и ширину измеряют по середине и по кра- ям формы; при длине бортов более 6 м делают дополнительные за- меры в четвертях пролета. Размеры формы проверяют металли- ческим измерительным инструментом. Искривление рабочей поверхности под- дона определяют нивелированием. Для этого форму (поддон) устанавливают в исходное положение, исключающее влияние на- чального искривления и разности отметок опор на его неплоскост- ность и пропеллерность. Поддон устанавливают на четыре опоры, одна из которых выдвижная, в виде гидравлического или механи- ческого домкрата грузоподъемностью не менее половины веса ис- пытываемой конструкции. Приведение поддона в исходное поло- жение выполняют в несколько этапов (рис. 9, а, б, в, г, д). Затем поддон нивелируют по его угловым точкам для оценки пропеллерности и по точкам на всей поверхности для определения неплоскостности. На схеме нивелирования поддона по отметкам точек (в принятом масштабе) строят три продольных профиля (рис. 9, е). Затем от угловых точек, расположенных по концам рядов, от- кладывают величину у (вниз или вверх соответственно при отри- цательном и положительном значении у). Строят базовую поверх- ность, от которой графически определяют превышения всех точек. П ропеллерность поддона А определяют по результатам нивели- рования: А (Л + С)-(5+О) где А, В, С и D — абсолютные отметки угловых точек. Искривление поддона устанавливают по разности между отметкой в центре О и средней отметкой углов _ Л + в + с + о У~О~ • 93
Поддон имеет общую выпуклость при положительном значе- нии у и общий прогиб при отрицательном его значении. Неплоскостноспгь рабочей поверхности поддона характеризует- ся суммой максимальных отклонений (положительного и отрица- тельного) от базовой плоскости. Рис. 9. Определение неплоскостности и пропеллерности поддона: а, б, в, г, д — последовательность установки выдвижной опоры: а — начальное положение; б — подъем выдвижной опоры до отрыва от смеж- ного угла; в — опускание’ выдвижной опоры до соприкосновения смежного угла с опорой; г — опускание вы- движной опоры до отрыва от нее угла поддона; д — подъем выдвижной опо- ры до отметки Н3; 1 — поддон; 2 — неподвижная опора; 3 — выдвижная опора; 4 — рейка с делениями; е — схема нивелирования поддона. Ремонт форм [82]. Основные типовые работы и сроки ремонта форм приведены в табл. 82. Текущий ремонт заключается в проверке зазоров между бортами и поддонами, проверке и замене элементов шарнир- ных соединений, замковых узлов, проушин, номерных знаков, ре- монте или замене упоров для натяжения арматуры, ремонте фасок 94
Таблица 82. Оборачиваемость форм до ремонта Тип формы Оборачиваемость форм до ремонта, раз текущего капитального На агрегатных линиях С шарнирным креплением бортов к поддону 30—40 300—350 То же, с усиленными бортами, термически об- работанными деталями шарниров и винтовыми замками 50—70 450—500 Неразборная 80—100 600—700 На стендах С шарнирным креплением бортов к поддону 60-80 400—450 Неразборная 100—120 700—800 и вкладышей, торцевых бортов и ограничителей открывания бор- тов. При капитальном ремонте производятся: провер- ка поддонов; ремонт или замена отдельных элементов рамы, листа поддона и продольных бортов; для форм-вагонеток — замена по- луосей ходовых колес и зажимов бортовой оснастки; ремонт или замена ходовых колес. Трудоемкость ремонта форм ГР = ^М- где К„— одна или часть единицы ремонтосложности (табл. 83); 7?м— ремонтосложность механической части (табл. 84); условная единица ремонтосложности равна трудоемкости капитального ре- монта в 35 чел • ч, отнесенных к 4 и 8 разряду тарифной ставки сдельщика. Таблица 83. Распределение условной единицы ремонтосложности Вид ремонта Трудоемкость по видам работ, чел слесарные станочные сварочные Технический уход 0,5 0,5 Текущий 4,5 1 1.5 Капитальный 23 5 7 Время простоя форм при ремонте по нормам (табл. 84) опреде ляется из выражения Пр = кры. Годовая потребность в материалах для ремонта форм 22/,. = Х//г(ХЛм + ₽ВДм), 95
Таблица 84. Нормы простоя форм N при ремонте на одну условную единицу Вид ремонта Время простоя в сутках при числе смей, ч 1 2 3 Текущий 0,22 0,125 0,09 Капитальный 0,875 0,475 0,36 где Л — коэффициент расхода материлов на технический уход (ТУ), Х= 1,15; Hi—расход материалов на капитальный ремонт (КР) на одну условную единицу; — сумма ремонтосложности форм на КР в течение года; 27?м— то же, на текущий ремонт (ТР); Р — коэффициент расхода материала иа ТР (для изделий с нена- прягаемой арматурой Р = 0,2; для изделий с преднапряженной арматурой Р = 0,5). При замене поддона формы расход металла определяют по фак- тической потребности. Таблица 85. Ремонтосложиость механической части и расход материалов Оборудование Область применения и ха- рактеристика оборудования Ремонтослож- ность чел*ч Расход ма- териалов кг ф К Формы-вагонетки: широкого конвейера Для настилов с предвари- тельно напряженной армату- рой, колея 4540 мм 3,5 50 13,5 узкого конвейера То же, колея 2240 мм 2 30 13,5 Формы для настилов с пред- варительно напряженной ар- Для изделий площадью 4— 6 м2, высотой до 270 мм 0.7 200 27 натурой То же Для изделий площадью 6— 7,5 м5, высотой до 270 мм 0,8 20 27 Формы для наружных и внут- Для изделий объемом до 2 м3 0,8 200 27 ренних стеновых панелей Формы стендовые для балок н ферм с предварительно Для изделий длиной от 12 до 21 м 2,8 40 12 напряженной арматурой Формы для перемычечных и подоконных блоков (для че- Для изделий объемом до 2 м3 1,5 20 27 тырех блоков) Поддоны для настилов с предварительно напряжен- Для изделий площадью 4— 6 м2 0,4 20 27 иой арматурой То же, 6—7,5 м2 0,5 20 27 Примечание: В таблице приняты следующие обозначения: Ф — фа- сонный и листовой прокат; К — конструкционный прокат. 96
§ 17. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОРМ Удельная металлоемкость форм возрастает в зависимости от увеличения длины изделий и усложнения их кон- фигурации; она также зависит от условий организации процесса (применения стационарных или перемещаемых форм) и изменяется в значительных пределах (табл. 86). Таблица 86. Металлоемкость стальных форм на 1 м3 железобетонных изделий Изделия Металло- емкость, т/м3 Характеристика форм Балки покрытий, фундаментные, обвязочные, пролетом 6 м Ригели и прогоны Балки покрытий пролетом 12— 18 м То же То же Стеновые панели плоские Панели перекрытий производ- ственных зданий Панели покрытий ребристые размером ЗХб и 3X12 Стеновые панели ребристые Колонны одноэтажные производ- ственных зданий длиной до 6 м То же, более 6 м То же, многоэтажных производ- ственных зданий длиной до 6 м То же, более 6 м Фермы подстропильные проле- том 12 м Фермы стропильные монолитные пролетом 18—30 м 1 — 1,2 1,4-2 2 2,2—2.5 2,8—3 0,8—1,4 2,8—3,4 3,1 —3,5 4—4,5 2,5—3 0,8 —1.1 1,4 0, 6—0,8 2,2 2—2,7 Силовые с паровыми полостями для формования в горизон- тальном положении Стендовые с паровыми полостя- ми для формования в рабочем положении Силовые с паровыми полостями для формования в рабочем по- ложении Перемещаемые Стендовые Перемещаемые Стендовые » > Рациональность конструкции форм можно оценивать, сравни- вая их фактическую массу Оф с теоретическим расходом стали Go для эталонной оптимальной конструкции формы посредством кон- структивного показателя . Р Ф Средние значения конструктивного показателя для различных форм принимаются в пределах 0,34—0,75 (табл. 87). Наиболее ра- циональными являются силовые формы с обжатием, близким к цент- ральному. Масса стальной формы для изделий из тяжелого и легкого бетонов может быть установлена при известных парамет- рах изделия и выбранной схеме формы по формуле °Ф = f70S» + N°l + 5°и <Z + 2&) + 24Sn + 16 -J- (/ + 6) ср £ ’ 4 7-432 97
где о>ср—среднее значение конструктивного показателя стальных форм (табл. 87); So — закрываемая формой поверхность изделия, м2; Sn — площадь поверхности паровых полостей, м2; Ga — масса изде- лия, т; No — сила натяжения арматуры, передаваемая на форму, тс; I, b, h — длина, ширина и высота изделия в положении формова- ния, м. При h < 0,75 м последнее слагаемое в квадратных скобках формулы для определения массы можно не учитывать. Площадь, закрываемую инвентарной бортоснасткой формовочного поста, в расчет не включают. Для групповых форм соответствующие пока- затели складывают в зависимости от расположения изделия по дли- не или ширине формы.При группировании изделий по длине формы конструктивный показатель принимают, как для одинарных форм. Занятость формы в производстве определяется коэф- фициентом использования формы, равным отношению фактическо- го использования к максимально возможному. Необходимое количество форм для выпуска комплекта деталей, заданного программой Л'к^мпл, может быть определено по формуле .,.ф _ ^факт __ Ффакт компл п ТСС! ’ '‘макс 1 ь1*см где <2факт— число оборотов формы, необходимое для выпуска ком- плектов деталей; QMaKC — максимально возможное число оборотов формы за время выпуска комплектов деталей; Т — продолжитель- Таблица 87. Конструктивные показатели стальных форм Характеристика и назначение форм Коэффициент юСр Для форм силовой иесиловой Перемещаемые формы Одинарная с откидными бортами для плоских и мно- гопустотных панелей С неподвижной промежуточной стенкой и откидными бортами на два изделия по ширине Одинарная с разъемными бортами для ребристых па- нелей Плоский поддон прн немедленной распалубке Формы для линейных прямоугольных изделий типа колонн: одинарная с откидными бортами то же, спаренная Формы для линейных прямоугольных и тавровых из- делий типа балок и ригелей в рабочем положении илн плит на ребро: одинарная с откидными или съемными бортами спаренная по ширине, средняя стенка неподвижная, борта съемные или откидные Стендовые формы Плоский поддон и разъемная бортовая оснастка для ферм илн двутавровых балок в горизонтальном по- ложении 0,39 0,53 0,54 0,67 0,6 0,7 0,32 0,34 0,4 0,52 0,3 0,4 0,4 0,5 0,3 98
Продолжение табл. 87 Характеристика и назначение форм Коэффициент а>Ср для форм силовой несиловой Неразъемные формы-матрицы для ребристых панелей Формы для линейных двутавровых и тавровых изде- лий типа балок в рабочем положении: одинарная с откидными бортами спаренная с неподвижной средней стеикой и от- кидными бортами Формы для линейных прямоугольных изделий типа колони: одинарная с откидными бортами групповая — матрица с неподвижными и объемны- ми внутренними стенками 0,67 0,6 0,75 0,75 0,5 0,5 0,6 0,36 0,54 Примечание. Приближенные значения показателя о>Ср приведены только для наиболее распространенных конструктивных решений форм, по- этому определяемые по формуле и таблице ориентировочные массы форм можно использовать при оценке формовочной линии в целом. Таблица 88. Стоимость стальных форм (за 1 т) Назначение форм Стоимость по прейс- куранту, руб. Расходы иа тран- спорт, РУб. Полная стоимость, руб. Для крупнопанельного домостроения: фундаментные подушки, внутренние пе- 365 385 регородки плиты перекрытий, лестничных плота- 20 455 док 430 25 вентиляционные блоки, марши 500 30 530 наружные стеновые панели 520 30 550 Для промышленного строительства: одновствсппые колонны, фундаментные балки, прогоны, сваи, опоры ЛЭП, фун- даментные блоки, многопустотные па- 340 нели 320 20 ригели, подкрановые балки, балки по- крытий; двухветвевые колонны, опоры под эстакады и т. п.; стеновые панели промышленных зданий 350 20 370 балки и подстропильные фермы дли- ной до 18 м*. балки длиной 12 м** плиты покрытий и перекрытий длиной 400 20 420 до 6 м; для ферм и балок длиной до 18 м** плиты покрытий и перекрытий длиной 450 25 475 более 6 м для ферм длиной более 18 м, для лотков и оболочек двоякой кри- визны ** поддоны, формы-вагонетки для конвей- 500 25 525 еров 520 25 545 * Несиловые формы Силовые формы. 4* 99
ность выпуска комплекта деталей, сутки; С — число оборотов формы в смену; QCM— число смен в сутки. Средняя удельная формоемкость заводов составляет 12—14 кг на 1 м3 годового выпуска изделий; фактиче- ская формоемкость многих предприятий значительно выше, так как она зависит не только от массы форм, но и от степени их исполь- зования. Нормативная оборачиваемость металличе- ских форм составляет 1000—1200 оборотов при тепловой обработке (за пягилегний срок службы), но она может быть значительно увеличена повышением технологичности форм и правильной их эксплуатацией. Средняя оборачиваемость (на специализированных предприятиях) 250—300 оборотов в год. Ежегодная норма амортизационных от- числений для стальных форм (при трехсменной работе) равна 34,9%, в том числе на капитальный ремонт — 10,4 и на восстанов- ление парка форм — 24,5. Износ форм характеризуется появлением трещин в листах обшивки и в ребрах жесткости, искривлением бортов и блоков поддона, а также вследствие изменения первоначальных геометри- ческих размеров, что приводит к превышению величин допусков при формовании. Оптовые цены на стальные формы приняты (по прей- скуранту № 22-03,1973 г.) в зависимости от сложности их конструк- ций (табл. 88). Глава V ФОРМОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ § 18. СПОСОБЫ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ Удобоукладываемость бетонных смесей характеризуется совокупностью двух свойств: уплотняемостью (способностью изменять объем) и формуемостью (способностью изменять форму), происходящих под влиянием механических воздействий. Процесс формования состоит в преодолении внутренних сил сцепления и предельного сопротивления сдвигу бетонной смеси как упруго- вязкО-пластичного тела с определенными реологическими свойст- вами. При производстве железобетонных конструкций применяют различные способы формования, которые можно классифицировать в основном по виду изделий, способу осуществления механическо- го воздействия в процессе уплотнения и формообразования бетон- ной смеси. Основным и наиболее универсальным видом механического воздействия на бетонную смесь при формовании изделий является вибрирование, которое широко применяется в сочетании с другими видами силового воздействия. Решающее влияние на выбор способа формования оказывает удобоукладываемость (подвижность и жесткость) бетонной смеси и геометрические параметры формуемого изделия (табл. 89J. 100
Таблица 89. Способы формования железобетонных изделий Внд изделия Способы формования Удобоукладываемость смеси при формовании иа внбропло- щадках (жест- кость, с) внброштам- пованнем (жесткость, с) навесными вибраторами (осадка конуса- см) Фундаментные блоки, сборные элемен- ты фундаментов Вибрационными н внброударными пло- щадками (прн толщине слоя 0,5—0,8 м); пакетом глубинных вибраторов 20—40 — 1—3 Стеновые панели в вертикальных ин- дивидуальных и кассетных формах Вибрационными площадками; внбро- поршнями; комплектом навесных ви- браторов 20—60 — 2—8 Объемные элементы зданий н сооруже- ний (блок-комнаты, сантехнические ка- бины, шахты лифтов и т. п.) Формовочными машинами; внбробунке- рамн; комплектом навесных вибраторов; виброопалубкой; вакуумформовочной установкой 20—40 — 4—6 Длинномерные изделия, формуемые в вертикальном положении (трубы боль- шого диаметра, колонны и др.) 5 Навесными наружными вибраторами; передвижными вибросердечннками 20—40 15-20 1-3
Продолжение табл. 89 Вид изделия Способы формования Удобоукладываемость смеси при формовании на вибропло- щадках (жест- кость, с) виброштам- пованием (жесткость, с) навесными вибраторами (осадка кону- са, см) Длинномерные изделия простого про- филя (балки, колонны, сваи, опоры ЛЭП •и др.). Решетчатые изделия (фермы) Продольным горизонтальным вибриро- ванием с вибропр'игрузом; скользящим виброштампованием; вибропоршиями (при высоте изделия до 1,5 м) 20—40 15—20 1-3 • 'Цилиндрические кольцевого сечения (трубы и трубчатые изделия) Центрифугированием; виброгидропрес- сованием; осевым послойным прессова- нием; виброворонками 15—20 — — Плоские и ребристые плиты (плиты .перекрытий и лестничных площадок) Вибрационными площадками; виброна- садками; виброштампованием; скользя- щим виброштампованием; вибропрока- том 20—40 20—40 4-6 Многопустотные плиты с круглыми и овальными пустотами Виброплощадками с пригрузом; фор- мующей машиной с комплектом вкла- дыш ей-пустотообразователей 40—60 — — Криволинейные нли складчатые эле- менты сводов-оболочек, скорлупы Скользящим виброштампованием; виб- ропрокатом — 20—40 1-3 * При значительном повышении содержания арматуры.
Таблица 90. Способы отделки поверхностей при формовании железобетонных изделий Облицовочный материал Приемы отделки 1 Характеристика получаемой поверхности Способ изготовления панелей 1 лицом вверх лицом вниз в вертикаль- ных формах Пл нточный: плитки керамические, из природного или искус- ственного камня (бетона) нлн шлакоситалла Укладка в форму предварительно приго- товленных ковриков с последующим (после тепловой обработки) смыванием бумаги с лицевой стороны Гладкая, ровная или фигур- ная, цветная — +4- + ковровая стекломозаика То же То же + ++ + бой керамической плнткн и цветного стекла » » + ++ 4- Дробленый декоративный (цветные разновидности при- родного камня или шлаков, стекла н т. д.) Присыпка по свежеотформованной поверх- ности Рельефная крупно- и мелко- бугристая ++ — — То же Использование песчаного подстилочного слоя То же — ++ — » Применение подстилочного слоя нз мелкой декоративной крошки Шероховатая, слегка рельеф- ная — +ч- — » Применение фиксирующего слоя из само- разлагающихся составов Рельефная мелко- и крупно- бугристая — ++ — * Применение ковриков с дробленым мате- риалом иа жидком стекле Ровная, слегка шерохова- тая — 4-4" + Декоративные бетоны Использование цветных цементов и пигмен- тированных смесей Ровная или фигурная. ппе~ иая, гладкая или рельефная ++ ++ + о со То же Обнажение декоративного заполнителя То же ++ ++ +
Продолжение табл. 90 Облицовочный материал Приемы отделки Характеристика получаемой поверхности Способ изготовления панелей । лицом вверх I | лицом вниз в вертикаль- 1 ных формах Декоративные бетоны Обработка свежеотформованного бетона водовоздушиой струей Рельефная Н—Ь — — » Использование замедлителей твердения То же ++ ++ 4"р Цементно-песчаные раство- ры Накатка рисунка валиком Рельефная с рисунком ++ — — То же Нанесение рисунка шубообразователем Рельефная, бороздчатая ++ — — » Обработка свежеуплотненной поверхности панели воздушной струей То же ++ — — » Обработка свежеуплотиенной поверхности панели капроновой щеткой Рельефная, <под шубу» ++ — » Обработка свежеуплотненной поверхности панели наброской влажного песка Рельефная, неупорядоченная 4-+ — — » Использование рельефных матриц Рельефная, гладкая, с опре- деленным рисунком 4- ++ + Применение синтетических пленок Рельефная, с рисунком + ++ + » Тиснение поверхности Рельефная, с рисунком или без него ++ + Коллоидный цементный клей Набрызг, напыление Гладкая или рельефная ++ + панелей: + + рекомен- Примечание. В таблице приведены следующие условные обозначения для способа изготовления дуемый; + допускаемый; нерекомендуемый, неприменимый.
Большое значение имеет повышение формовочного уровня готовности сборных элементов, которое характеризуется требованием чистоты и ровности поверхностей. Основным условием получения высокого уровня заводской готовности изделий является их формование с минимальным объе- мом отделочных работ, выполняемых на специализированных линиях. Нужно стремиться к тому, чтобы уровень формовочного процесса изделий был по возможности выше, т. е. чтобы совмещался макси- мум операций по отделке с операциями процесса формования изделий (табл. 90). § 19. УКЛАДКА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ Механизация процесса укладки и распределения бетонной смеси в форме осуществляется применением двух типов специаль- ных машин — бетонораздатчиков и бетоноукладчиков (табл. 91, 92!). Таблица 91. Характеристика бетонораздатчиков Марки бетонораздатчиков Показатели СМЖ-71 СМЖ-69 СМЖ-96 СМЖ-Ю5 СМЖ-168 Объем бункера, м3 Скорость ленты пита- 1.6 1.7 0,82 — 1.6 теля, м/с Скорость движения бетонораздатчика, 0,1—0.2 0,1 — м/мин 12 10 и 15 — 12 10 и 15 Ширина колеи, м Установленная мощ- 1 2,81 1 — 2,4 ность, кВт Габариты, м: 12,8 8,2 2,8 Ю,1 8,1 длина 6,64 3,09 3,7 7.5 2,42 ширина 2,81 3,65 1,27 1,66 2,7 высота 4,21 2,52 1,98 2,93 3,38 Масса, кг 6300 3400 1230 9510 3400 Таблица 92. Характеристика бетоноукладчиков Показатели Марки бетоноукладчиков СМЖ-6б| СМЖ-76 СМЖ-162 СМЖ-3507 СМЖ-75 Объем бункера, м3 Скорость леиты питателя, 3,5 4,9 4 4 3 м/с 0,1 0,05 0,1 0,1 0,05 Ширина колеи, м Скорость движения бето- 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 ноу’кладчика. м/мин Установленная мощность, 6 и 12 1,6—8,9 1,45—9,05 1,7—10,7 0,325—3,42 кВт Габариты, м: 27,3 22,8 26,5 19,5 24 длина 5,43 4,96 4,46 3,5 4,1 ширина 5,95 5,98 5,77 5,84 4,86 высота 3,05 3 3,05 3,4 2,04 Тип и наибольшая шири- на формуемых изделий, Панели стеновые Плиты, линейные конструкции м 3,1 3,3 3,6 3,6 3,2 105
Бетонораздатчики выдают бетонную смесь из бункера в форму без разравнивания. Бетоноукладчики не только выдают бетонную смесь, но и равномерно распределяют ее по всей форме и разравни- вают, а в отдельных случаях уплотняют смесь и заглаживают по- верхность свежеотформованного изделия. § 20. ВИБРАТОРЫ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ Вибраторы различных типов и назначений являются универ- сальными механизмами для уплотнения бетонной смеси, серийно выпускаемыми промышленностью. Классификацию вибраторов производят по следующим при- знакам: способу передачи колебаний бетонной смеси; виду привода; частоте колебаний; направлению действия центробежной силы. По способу передачи колебаний бетонной смеси применяются вибраторы глубинные (внутренние) и вибраторы общего назначе- ния — поверхностные, навесные и т. д. (табл. 93, 94). Таблица 93. Вибраторы общего назначения электромеханические с круговыми колебаниями * Показатели Марки вибраторов ИВ-19 ИВ-20 ИВ-21 ИВ-22 ИВ-24 ИВ-61 Габариты, мм длина 275 зю 405 420 510 435 ширина 180 230 240 310 345 240 высота 200 250 250 285 320 250 Масса (общая), кг 12 20 25 51 80 32 Потребляемая мощ- ность, кВт 0,27 0,4 0,6 0,8 1,5 0,4 Частота колебаний, Гц 47 47 47 47 47 23 Возмущающая сила, кгс 200 400 800 1600 3000 500 Кинетический момент, кгс.м 0,023 0,046 0,092 0,183 0,343 0,23 * Тип вибрационного механизма дебалаисный. Глубинные вибраторы (для смесей с подвижностью более 1 см осадки конуса) применяются ручные (табл. 95) и подвесные. Подвес- ные применяются в одиночном исполнении нли в виде пакетов от 3 до 15 шт в каждом. В зависимости от вида привода глубинные вибраторы применя- ются: электромеханические (трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором); пневматические (табл. 96); гидрав- лические. Радиус действия глубинных вибраторов (ручных электромеха- нических) — 0,25—0,4 м. Техническая производительность глубинных вибраторов, м3/ч, определяется по формуле с0^ Ч 106
Таблица 94. Вибраторы общего назначения электромеханические с направленными колебаниями Показатели Марки вибраторов ИВ-5 ИВ-53 ИВ-35 ИВ-36 ИВ-38 ИВ-49 ИВ-65 Тип вибрационного механизма Габариты, мм: С синхрони- зирующим валом Маятниковый Двухвальный длина — 495 275 390 470 — —м ширина — 310 305 395 455 — —- высота — 455 185 230 310 — — Масса, кг 100 94,2 15 32 85 по 140 Потребляемая мощ- ность, кВт 1,2 0,8 0,27 0,4 0,8 0,8x2 1,2X2 Частота колебаний, Гц 47 47 47 47 47 47 47 Возмущающая сила, кгс 2000 1600 200 400 1600 3000 6000 Кинетический момент, кгс. м 0,23 0,183 0,023 0,046 0,183 0,366 0,686 где k — коэффициент использования вибратора, обычно принима- емый равным 0,85; R — радиус действия вибратора; h — толщина прорабатываемого слоя бетонной смеси; t0— продолжительность вибрирования бетонной смеси на одном месте, t0= 15 -н 30 с;./х— продолжительность перестановки вибратора, Zi = 5 -5- 10 с. . Радиус действия глубинных вибраторов определяется из выра- жения К-1 = /К I * V° , “min g где К = —, г0— радиус корпуса вибратора; а0— амплитуда коле- но баний бетонной смеси, соприкасающейся с корпусом вибратора; “min— амплитуда колебаний бетонной смеси, при которой еще про- исходит ее уплотнение; у — коэффициент затухания колебаний бетонной смеси. На базе вибраторов общего назначения выпускаются их специ- альные модификации — сдвоенные, с синхронизирующим валом и поверхностные. Маятниковые вибраторы обеспечивают направ- ленные колебания. Вибратор с синхронизирующим валом представляет собой ма- ятниковый вибратор, концы дебалансного вала которого удлинены для соединения при помощи синхронизирующего вала с другим таким же вибратором. Такие вибраторы применяются в тех случа- ях, когда требуется синхронная и синфазная работа двух и бо- лее маятниковых вибраторов, установленных на одном меха- низме. Поверхностные вибраторы применяются для уплотнения слои бетонной смеси толщиной до 40 см. При большей толщине уплот- нение производят послойно (толщина слоя ~15 см). 107
Таблица 95. Вибраторы глубинные электромеханические ручные Марки вибраторов Показатели ИВ-32 ИВ-33 ИВ-55 ИВ-56 ИВ-17 ИВ-25 ИВ-26 ИВ-27 ИВ-47 Тип вибрационного механизма Диаметр наконечника, мм Длина наконечника, мм Масса общая, кг Электродвигатель привода Потребляемая мощность, кВт Частота колебаний, Гц Возмущающая сила, кгс Кинетический момент, кгс* м 14 420 22 0,6 96 500 0,013 ДeбaJ 133 430 । 29 Встр 1.1 96 830 0,022 раненый 1 51 410 ю оенный 0,27 185 200 0,0015 1 76 1 530 19 0,8 185 550 0,0041 36 350 27 О 0,8 333 135 0.0003 п 76 440 46 тдельно сто 1.2 166 400 0,0035 ланетарный 76 470 48 ящий с гиб 1,2 210 700 0,004 51 400 34 uim валом 0,8 250 250 0,001 76 440 59 1,2 166 400 0,0035 Таблица 96. Вибраторы пневматические прикрепляемые (наружные)* Показатели Марки вибраторов ИВ-28 ИВ-29 ИВ-30 ИВ-31 С-876 ИВ-64 Габариты корпуса, мм длина 120 125 125 170 260 210 ширина 70 95 140 180 200 250 высота 38 54 78 116 180 272 Масса, кг 2,5 3,5 6 14 16 19 Расход воздуха, м3/мнн Частота колебаний, Гц: 0,7 1,2 1,3 2 1,2 1.6 высокая 240 200 166 134 150 134 низкая 40 36 22 20 22 20 Возмущающая сила, кгс 80 300 500 1600 1200 1600 Кинетический момент, кге-м 0,0005 0,0015 0,0045 0,023 0,019 0,024 Тип вибрационного механизма планетарный.
§ 21. ФОРМОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ НА ВИБРОПЛОЩАДКАХ Виброплощадка представляет собой стационарную универ- сальную формовочную машину, рабочий орган которой (вибро- стол или кинематически связанные между собой отдельные вибро- блоки) осуществляет объемное формование всего изделия путем передачи бетонной смеси вибрации через днище и борта формы. Виброплощадки различают по следующим признакам и параметрам: частоте колебаний; направленности колебаний; конструкции ви- бровозбудителя; грузоподъемности; способу крепления форм и т. д. (табл. 97 и 98). Наиболее характерным признаком является направление ко- лебания, по которому различают виброплощадки с круговыми, вер- тикально направленными и горизонтально-направленными ко- лебаниями. Частота вибрирования назначается в зависимости от характе- ристики и веса изделий, а амплитуда колебаний выбирается в за- висимости от удобоукладываемости бетонной смеси и частоты ви- брирования в соответствии с рекомендациями, приведенными на с. 109. Ударная технология формования плитных железобетонных кон- струкций с высоким качеством лицевой поверхности (плоской и рельефной). Эта технология применяется в основном для декора- тивных и конструктивных элементов фасадов зданий. Сущность технологии состоит в том, что уплотнение бетонной смеси и формо- вание изделий в формах производится не на обычных виброплощад- ках, а на ударных столах, создающих нелинейные колебания (уда- ры) с частотой 220—250 колебаний в минуту с амплитудой 3— 5 см. Необходимым условием является применение форм с полиро- ванной рабочей поверхностью. Наиболее эффективно применение стеклопластиковых форм (поддонов) на основе эпоксидных или полиэфирных смол. Форма должна обладать достаточной жесткостью и обеспечивать опирание поддона на поверхность ударного стола не менее чем в 6 точках. Жесткость бетонной смеси составляет 30—45 с по техническому вискозиметру. Основные параметры ударной установки ШС-10: размеры рабочей поверхности, м 2,5 X 6; допускаемая нагрузка, тс 10; количество ударов в минуту 235; мощность привода, кВт 10. Технологические требования и рекомендации к процессу фор- мования изделий на виброплощадках. 1. Частота вынужденных вертикально направленных колебаний виброплощадки зависит от размеров сечения формуемых конструкций: 50 Гц ± 10% — для обычных конструкций; (18-4-33) Гц — для высоких массивных конструкций; (75 -4- 150) Гц — для тонкостенных конструкций. 2. Среднюю амплитуду колебаний нагруженной вибропло- щадки принимают в пределах 0,35—0,6 мм. Допускаемое отклоне- ние от предельного значения амплитуд по площади формы ± 20%. 3. Рекомендуемая подвижность (жесткость) бетонной смеси: для плит высотой до 400 мм малоармированных 60—80 с; то же, 109
Таблица 97. Виброплощадка с вертикально направленными колебаниями о — Показатели Марки виброплощадок СМЖ-187А СМЖ-199А СМЖ-200А СМЖ-65 СМЖ-164 СМЖ-64 СМЖ-476Б СМ-615КП СМЖ-66 Максимальная грузоподъем- ность, т 10 24- 15 10 40 8 5 10 8 Максимальный размер фор- муемых изделий, м 3x6 3X12 3X6 0,7X14 3X18 2X6 2x6 3x6 2,7x6 Конструктивное выполнение Из унифицированных виброблоков Рамиой конструкции Способ крепления форм Электромагнитный Пневма- тический Клиновыми прижимами Габариты, м: длина 9,5 14,9 10,1 16,98 19,8 7 7 7,2 5,2 ширина 3 3 3 0,8 2,9 2.3 2,5 3,6 2,7 Мощность привода, кВт 60 120 88 60 254 40 20 40 26 Кинетический момент, кгс*м 4,8 9,6 6,4 4.8 16,8 3,4 1.8 3,4 2,7 Частота колебаний, Гц 47,5 47,5 47,5 48 48 47,5 48 48 48 Амплитуда колебаний, мм 0,4—0,5 0,4—0,6 0,4—0.6 0,5 0,5 0,4—0,6 0,3—0.5 0,3-0,6 0,4—0,6 Масса, т: общая 6,5 12,8 7,4 5,8 18,5 4,3 4,1 6 5,2 вибрирующих частей 3 6,2 3,1 4,1 9,2 2,9 3 4,4 2,4
Таблица 98. Виброплощадки с горизонтально направленными колебаниями* Показатели Марки виброплощадок СМЖ-80 СМЖ-198 СМЖ-195 СМЖ-196 Грузоподъемность, т 8 15 4 20 Тип вибровозбудителя Центральный двух- вальиый Супергармо- нический Ударно- вибрацион- ный Способ крепления форм Механический Клиновый с гидроприводом — Характер колебаний Гармонические одно- частотные Гармонические двухчастотные Ударные Частота колебаний, Гц 4э 45 25 н 75 25 Амплитуда колебаний, мм 0,4-0,6 о,4—0,6 0,3-05 2-2,5 Кинетический момент, кгс*м Габариты, м: 0,8 0,9 1,85 6,4 длина 8,31 8,37 4,22 1,75 1,31 ширина 2,96 3,20 2,0 высота 1,43 1,43 1,0 1,05 Мощность привода, кВт Масса, т: 7,7 14 22 40 общая 5,35 6,4 3,5 3,65 ’ вибрирующих частей 5,57 0,93 1,5 2,06 * Тип вибровозбудителя вынесенный. с сильноармированными ребрами — 40—50 с; для изделий высо- той свыше 400 мм слабоармированных — 25—40 с; то же, насыщен- ных арматурой — осадка конуса 10—30 мм. Применение пригрузов и вибропригрузов с виброплощадкой ускоряет процесс уплотнения жестких бетонных смесей и улучшает качество поверхности. 4. Величина инерционного (гравитационного) или безынер- ционного (пневматического) пригруза при формовании изделий с применением умеренно жестких бетонных смесей составляет 0,03—0,05 кгс/см2. При применении вибропригруза величину ста- тического давления можно уменьшать до 0,01—0,015 кгс/см2. Величина безынерционного пригруза вычисляется по формуле Ро Сб+<?в где Q6— масса бетонной смеси, кг; QB— масса формы и подвижных частей виброплощадки, кг; Ра— величина возмущающей силы, кг; Р — коэффициент, равный 0,39 для виброплощадки на легких пружинных опорах и 0,8 для виброплощадки на упругих проклад- ках, работающей в околорезонанеком режиме. 5. Продолжительность вибрирования бетонной смеси зависит от удобоукладываемости бетонной смеси и высоты формуемого изделия. Продолжительность вибрирования жестких смесей не должна превышать двукратного показателя жесткости, опреде- ленного по ГОСТ 10181—76. Применяют три основных способа формования длинномерных конструкций: 111
1) формование на установках с вибрирующим днищем (вибро- поршневых установках); 2) формование в стендовых формах с применением вибровалов; 3) формование на установках продольно-горизонтального виб- рирования. Формование на установках с вибрирующим днищем состоит в послойном уплотнении укладываемой в форму бетонной смеси вертикально направленными колебаниями поддона формы. Сообща- емый контактному слою бетонной смеси вибрирующим днищем импульс распространяется в направлении верхней поверхности смеси. Скорость распространения колебаний зависит от упруго- вязких свойств смеси и параметров колебаний. Для укладки бетона в форму применяют бетоноукладчики с че- люстными затворами и удлиненным (по ходу движения бетоно- укладчика) отверстием бункера. Рекомендуемая частота колебаний днища составляет 50 Гц. Технологически необходимая амплитуда колебаний при этой час- тоте 0,5—0,8 мм. Конструктивные параметры вибрирующего днища для формо- вания балочных конструкций шириной до 40 см определяются по табл. 99. Момент инерции поперечного сечения днища определяется по формуле где J — момент инерции на 1 см ширины днища (табл. 99); b — ши- рина вибрирующего днища, см. Таблица 99. Показатели вибрирующего днища Высота изделия, см Момент инерцнн на 1 см ширины днища, см Количество вибраторов при длине днища, м Максималь- ный мо- мент де- балансов вибратора, КГС’СМ Мощность вибрато- ров, кВт 9 12 18 До 70 100-130 2 2 3 45 6 80—120 130—150 2 2 3 65 7 130 — 180 150—200 2 3 4 65 7 Масса 1 см днища, кг, G = (0,15 4-0,22)/ Ь ИГ3. Расстояние между соседними вибраторами определяется из выра- жения I = _______1.______ в п~ (0,4-т-0,2) ’ где п — количество вибраторов; / — длина формуемого изделия. Расстояние от вибраторов до концов днища не должно превы- шать (0,34-0,4) /в. 112
Подвижность (жесткость) бетонной смеси назначают в зави- симости от густоты армирования и толщины сечения фс рмуемого изделия. Для формования длинномерных конструкций балочного типа применяют малоподвижные бетонные смеси с осадкой конуса 10—20 мм и умеренно жесткие с показателем жесткости до 40—60 с8 Формование железобетонных конструкций с помощью виброва- лов осуществляется в стендовых формах при производстве ба- лок покрытий, подстропильных балок, ригелей, колонн, свай и т. п. Вибровал представляет собой ряд последовательно установ- ленных на 6opiax формы дебалансных вибраторов с жесткой кине- матической связью, которая обеспечивает синхронно-синфазную их работу. Шаг установки вибраторов рассчитывают таким образом, что- бы создаваемые ими колебания складывались и в результате дости- галась технологически необходимая величина амплитуды колеба- ний и достаточная ее равномерность по длине борта формы. Возможно устройство переносных вибровалов с надежным жестким и несложным их креплением при перестановке на другую форму. С помощью вибровалов можно формовать конструкции из малоподвижных бетонных смесей. Рекомендуемая величина ампли- туды колебаний продольных бортов формы 0,25—0,3 мм при час- тоте 50 Гц. Формование иа установках продольно-горизонтального вибри- рования осуществляется путем уплотнения бетонной смеси за счет колебаний, сообщаемых форме в направлении ее максимальной жесткости. Вибрационное воздействие передается бетонной смеси силами трения от поверхности бортов и днища формы, а также элементами арматурных каркасов. На этих установках формуют длинномерные конструкции с не- большими размерами поперечного сечения (ригели, балки, колон- ны, сваи и т. д.) и тонкостенные изделия и плиты, формуемые в вер- тикальном положении. Частота вибрирования назначается в зависимости от характе- ристики и массы изделия по табл. 100. Таблица 100. Определение частоты вибрирования Характеристика и масса изделия Частота вибри- рования, Гц Изделия массой более 20 т с редким армированием или преднапряженные Изделия массой 10—20 т густоармированные 25—33 33—42 Изделия массой менее 10 т армированные, а также тон- костенные, независимо от веса 42—50 Амплитуда колебаний выбирается в зависимости от консистен- ции бетонной смеси и частоты вибрирования по табл. 101. Для устройства упругой связи между формой и вибровозбу- дителем установки применяются обычные цилиндрические пружины, 113
Таблица 101. Определение амплитуды колебаний Консистенция бетонных смесей Амплитуда колебаний, мм, прн частоте, Гц 25 33 42 50 Подвижные с осадкой конуса более 40 мм Малоподвижные с осадкой кону- са 0—40 мм Умеренно жесткие (25—60 с) 1-1,2 1,2-1,3 1,4—1,5 0,7—0,9 0,8-1 1,0—1,2 0,5—0,7 0,6—0,8 0,7—0,9 0,4—0,5 0,5—0,7 0,6—0,8 коэффициент жесткости которых должен быть таким, чтобы обеспе- чить настройку системы, близкую к резонансу. Установка должна работать в дорезонансном режиме. § 22. ПОВЕРХНОСТНОЕ ВИБРОФОРМОВАНИЕ Поверхностные виброустройства характеризуются следующими признаками: в рабочем органе сочетаются функции вибратора с пригрузом; вибрационное воздействие рабочего органа непосредственно передается на бетонную смесь; По назначению поверхностные виброустройства разделяются на две группы: 1) уплотняющие, применяемые в формовании при преобладании изменения объемного веса бетонной смеси в случае отсутствия или незначительного проявления ее течения; к этим виброустройствам относятся вибропрессы и виброкатки; Таблица 102. Геометрические параметры формования скользящими виброштампами Вид изделия Высота ребра, мм Толщина плиты, мм Максимальный угол наклона касательной к образующей поперечного сечения, град, для вибро- штампов Отношение стре- лы подъема изде- лия в продольном направлении к его длине для вибро- штампов I группы II группы I группы II группы Элементы сборных ци- линдрических соору- жений До 200 До 40 До 65 Тонкостенные панели сборных пространст- венных покрытий До 300 30—100 До 30 До 65 Не более Не более Плоские или криволи- нейные ребристые плиты До 300 30—100 — — 1 : 10 1 : 6 Примечание. Длина изделий ие регламентируется. 114
2) формообразующие, применяемые пр» преобладании изме- нения формы предварительно уплотненной бетонной смеси; к этим виброустропствам относятся виброштампы и вибропротяжные устройства или скользящие виброштампы (табл. 102). Широкое распространение при формовании крупноразмерных конструкций получили скользящие виброштампы, которые по способу укладки бетонной смеси подразделяются на две группы: I — с раскладкой бетонной смеси рыхлым слоем без предварительного ее уплотнения; II — с предварительным уплот- нением бетонной смеси в вибронасадке в процессе укладки ее в форму. Выбор оптимального типа поверхностного виброустройсгва зависит от жесткости бетонной смеси и особенностей конструкции (размеров и конфигурации сечения) формуемого изделия. Определение основных параметров формования — скорости рабочих перемещений скользящих виброштампов и их размеров в зависимости от толщины изделия и жесткости бетонной смеси — осуществляется по табл. 103. Таблица 103. Скорость рабочих перемещений виброштампов Толщина изделия, мм Жесткость бетонной сме- си, с Скорость формова- ния, м/мин Длина на- клонной части штам- па, м Угол наклона штампа, град 50—100 40—70 0,8—1,2 0,4—0,7 1,5-2 70—150 0,5—0,8 0,6—0,8 2—2,5 100—200 40—70 0,5—1 0,7-1 2—2,5 70-150 0,4—0,6 0,8—1,2 2-3 Частоту вращения валов вибраторов, устанавливаемых иа скользящие виброштампы I группы, рекомендуется принимать: при толщине изделия: до 5 см 5000—3500 об/мин; 5—8 см 3500—2500 об/мин; 8—20 см 2500—2000 об/мин. Частоту вращения валов вибраторов, устанавливаемых иа скользящие виброштампы II группы, рекомендуется принимать 4500—6000 кол/мин, а амплитуду равной 1/200 толщины изделия. § 23. ФОРМОВАНИЕ ТРУБЧАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Большую группу трубчатых изделий, применяемых для ин- женерных сетей (трубы, опоры ЛЭП, опоры контактной сети же- лезных дорог, кольца колодцев и т. п.) изготовляют на специали- зированных установках с применением различных способов уплот- нения бетонной смеси — центрифугирования, виброгидропрессо- вания, виброформования и т. д. По величине расчетного внутреннего давления жидкости в тру- бопроводе железобетонные трубы подразделяются на безнапорные и малонапорные (2—4 кгс/см2), напорные (4—15 кгс/см2) и высоко- напорные (15—60 кгс/см2 и более). 115
Заполнители для бетона должны соответствовать требованиям ГОСТ 17539—72 «Заполнители для бетона железобетонных и бетон- ных труб». Выбор бетонной смеси зависит от марки бетона, актив- ности цемента и способа формования труб. В соответствии с ГОСТ 20054—74 «Трубы бетонные безнапорные» марку бетона принимают не менее 400 кгс/см2 по прочности на сжатие. Подвижность бетонной смеси колеблется от 15 до 80 с: при виб- рогидропрессовании — 25—30 с; при центрифугировании — 15— 20 с; при виброформовании — 30—50 с. Формование прессованием применяется для изготовления ко- роткомерных труб малых и средних диаметров (до 600 мм). Процесс состоит в загрузке бетонной смесью вертикально стоящей или медлен- но вращающейся формы, через которую проходит вращающийся шток, на котором насажена головка с прессующими смесь насадками. Для изготовления труб этим способом применяется серийно выпускаемый станок типа СМЖ-194, который имеет следующую техническую характеристику: Производительность, труб/ч 16 Скорость подъема роликовой головки, м/мин 0,5—0,925 Установленная мощность, кВт 46 Бетонную смесь укладывают в форму 12 пневмовибраторами С-876, которые навешивают на наружную форму. Формование центрифугированием основано на уплотнении бетонной смеси отжатием из нее части воды во вращающейся форме под воздействием центробежных сил. Применяются два способа центрифугирования — отстойный и фильтрационный. Основное нх различие — в конструкции форм. При первом способе применяются формы со сплошными стенками, при втором — перфорированные формы, выстилаемые изнутри фильтром из хлопчатобумажной ткани. Формование центрифугированием применяется для изготов- ления длинномерных изделий (более 5 м) — безнапорных труб, опор ЛЭП и т. д. (табл. 104). Технологическими параметрами процесса центрифугирования являются частота вращения формы на стадии распределения и ста- дии уплотнения бетонной смеси и продолжительность выполнения этих стадий. Частота вращения формы зависит от диаметра изделия и оп- ределяется: на стадии распределения где гв — внутренний радиус изделия, м; на стадии уплотнения пу = 520 ]/"-^5——у Рнар, 116
Таблица 104. Центрифуги для формования трубчатых железобетонных изделий Показатели Марки центрифуг СМЖ-104 СМЖ-Ю6 СМЖ-169С 2П-273 Тип центрифуг Вид изделия Роликовые Безнапорные трубы Кониче- Клиноремениые Трубы разные Габариты изделия: диаметр условного прохо- 1000—1500 400—900 ские опоры Основание 500—900 да, мм максимальная длина, м 5.2 5,2 490 Вершина 170—290 13,5 12900 5,2 Масса центрифуги, кг: 14100 12400 15800 Потребляемая мощность при- вода, кВт 100 55 55,4 55 Частота вращения форм, об/мин: разгонная 48—60 79—145 141; 163 90 — 150 рабочая 190 -242 255—bUb 360; 490 260—570 Габариты центрифуги, м: длина 5,95 5,8 12,5 6,5 ширина 4,55 4 3,46 4,76 высота 3,72 3,02 1,6 4,1 Марки бетоноукладчика СМЖ-Ю5 СМЖ-Ю7 СМЖ-168 —- где Рна = —5—? ; о> — угловая скорость, рад/с; R — внутрен- ний радиус формы, равный наружному радиусу трубы; р — плотность бетонной смеси, кг/см3. В табл. 105 приведена рекомендуемая продолжительность распределения тр и уплотнения ту бетонной смеси в зависи- мости от диаметра изделий. Таблица 105. Продолжительность распределения 'р и уплотнения Ту бетонной смеси при центрифугировании Параметры Диаметр трубы, мм 500—600 700—900 1000 — 1200 1500 Тр, мин 10 12 16 20 Ту, мин 15 18 22 25 Формование виброгидропрессозаиием применяется при изготовле- нии высоконапорных предварительно напряженных труб диаметром до 1200 мм и длиной 5 м в соответствии с требованиями ГОСТ 12586—72. В специальную форму, в которой натянута продольная арма- тура и установлен спиральный каркас, бетонораздатчиком подается бетонная смесь, которая уплотняется пневматическими вибрато- рами. Затем форма поступает на пост гидропрессования, где во внутреннюю часть формы под давлением подается вода, которая 117
Таблица 106. Параметры формования напорных железобетонных труб способом виброгидропрессоваимя Оо — 1 — — Диаметры труб ММ Показатели 500 700 900 1000 1200 1400 1600 Объем бетона, м3 0,53 0,87 1,17 1,42 1,98 2,66 3,28 Наружный Диаметр формы, м 0,92 1,16 1,4 1,6 1,8 2,02 2,26 Размер плнты поддона в плане, м 1,55X1,55 1,9 К 1,9 3,2Х 2,2 Количество навесных вибраторов, шт 4 4 6 6 6 8 8 Суммарный кинетический момент, кгс *м 0,076 0,076 0,114 0,114 0,114 0,152 0,152 Масса формы, т: общая 2,9 3,88 5,95 6,8 8,5 11,6 14,5 наружной части 1,98 2,96 3,4 3,8 5,05 5,4 сердечника 1,56 2,62 2,94 4,02 5,94 8,37 Примечание: При формовании напорных железобетонных труб способом виброгидропрессования применяются бе- тонораздатчики марки СМЖ-96 и навесные вибраторы марки С-876 (пневматические); характер колебаний при формовании сложнокруговой, частота колебаний 75—100 Гц; высота формы 5,64 м.
проходит под резиновый чехол, надетый на форму. Под давлением воды резиновый чехол расширяется и уплотняет бетонную смесь; избыточная вода удаляется. При этом натягивается спиральная арматура. В результате обеспечивается предварительное напряже- ние арматуры как в продольном, так и в поперечном (радиальном) направлении (54]. Для ускорения твердения бетона в форму насосом подают горячую воду (I = 70 ~ 75° С). Длительность тепловой обработки составляет от 5 до 9 ч в зависимости от диаметра труб. После 2—3 суток выдерживания (с поливкой водой) шлифуют раструбы труб и затем каждую из них испытывают под давлением на специальной установке. Технологический процесс изготовления и испытания труб регламентируется требованиями инструкции СН 324-72 [54]. Технологические параметры и технические характеристики оборудования постов формования труб способом виброгидропрессо- вания приведены в табл. 106. При производстве виброгидропрессованных труб диаметром 1400 и 1600 мм (Московский завод железобетонных труб) про- должительность укладки смеси в формы составляет соответствен ио 60—70 и 75—85 мин. Трубы формуют из бетона марки М500 при соотношении 1 : 0,89 : 2,1 : 0,36 (Ц ; П ; Щ : В); в принятом составе бетона норма расхода цемента — Й0 кг/м3. § 24. УСТАНОВКИ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ПАНЕЛЕЙ И НАСТИЛОВ Формование многопустотных настилов, панелей и блоков про- изводится на специализированных установках вибрационным уплот- нением с применением пустотообразователей на виброплощадках и совмещенным способом с использованием пригрузочных вибро- щитов и т. п. Таблица /07. Техническая характеристика формовочных установок для изготовления многопустотных панелей Марки формовочных установок Показатели СМЖ-24 СМЖ-227 Габариты формуемых изделий, мм: длина ширина высота 6260; 5860 1590; 1190; 990 220 6260; 5860 1590; 1190; 990 220 Диаметр пустот, мм 159 159 Усилие извлечения вибровкладышей, 12000 13100 кгс Скорость извлечения вибровкладышей, 0,139 0,156 м/с Амплитуда колебаний, мм 0,5—0,8 0,5—0,8 Цикл формования, мин 12 9 Установленная мощность, кВт 46 33 Масса машины, т 11 9,45 119
S о Таблица 108. Техническая характеристика кассетно-формовочных установок * Показатели Марки установок 7412/1 7412/2 7412/3 7412/4 7412/5 7412/6 7412/7 СМЖ-290 Наибольшие размеры изделий, м: длина 5,7 5,7 5,62 5,8 5,6 5,73 5,73 7,2 высота 3,18 2,64 2,58 2,58 2,58 2,58 2,58 3,6 толщина 0,1 0,1 0,12 0,12 0,14 0,05 0,05 0,14 Число рабочих отсеков 10 10 10 10 6 6 10 10 Ход отсека, мм 850 850 850 850 850 850 850 1000 Установленная мощность, kBi 10 10 10 10 10 10 10 60 Габариты, м: длина 7,05 7,05 7,05 7,05 7,05 7,05 7,08 10 ширина 2,58 2,58 2,78 2,78 2,41 2,41 2,43 10,3 высота 3,55 3,03 3,03 3,03 3,03 3,03 3,03 4,4 Масса установки, т 9 80,7 80,1 77,7 60 56 80 109 * Привод стенок гидравлический
Совмещенный способ формования включает в дополнение к виб- ровкладышам пригрузку щитом или виброщитом (50—100 кгс/м2), что значительно повышает эффективность уплотнения и позволяет применять жесткие бетонные смеси. При этом упрощается операция извлечения вибровкладышей, повышаются технико-экономические показатели производства изделий. Установка представляет собой агрегат, включающий опре- деленный набор оборудования: бетоноукладчик СМЖ-69А, формо- вочную машину СМЖ-227 (табл. 107), самоходный портал СМЖ-228 с вибропригрузочным щитом и раздвижной бортоснасткой. Кассетное формование панелей перекрытий и стен осуществля- ется в специализированных установках, состоящих из подвижной и стационарной наружных стеиок и набора разделительных сте- нок, совмещенных с тепловыми отсеками. Каждая установка обо- рудована специальной машиной для распалубки и сборки. На заводах широко применяются серийно выпускаемые кас- сетные формы (7412/1-7) семи типоразмеров и машина для сборки и разборки кассет (7412/21-23) трех типоразмеров (табл. 108). Унифицированная кассетно-формовочная установка СМЖ-290 применяется для изготовления плоских однослойных панелей вы- сотой до 3,6 м. В качестве разделительных стенок используются коробчатые конструкции, являющиеся тепловыми отсеками, что обеспечивает прогрев каждого изделия с двух сторон. В значительной мере недостатки кассетной технологии устраня- ются применением уплотнения и формования панелей по методу подвижных щитов — так называемой кассетно-коивейериой тех- нологии. Способ обеспечивает возможность использования жестких бетонных смесей и состоит в следующем. Подготовленная форма сразу на две панели с установленными арматурными каркасами в вертикальном положении опускается в щель специального кас- сетного бетоноукладчика с двумя вибробункерами для бетонной смеси. По мере движения вниз форма с двух сторон постепенно заполняется слоем уплотненной бетонной смеси и опускается между двумя щитами тепловых отсеков установки. При этом обеспечива- ется непрерывный процесс формования и тепловой обработки. Конструкция кассетно-коивейериой установки разработана ЦНИИЭПжилища и имеет следующую техническую характерис- тику: Наибольшие размеры панелей, м 5X3,1 Размеры формы-щита, м 5,25x3,43 Количество рабочих отсеков 24 Количество паровых отсеков 13 Длительность цикла формования двух па- нелей (основное время), мни 10 Установленная мощность электродвигате- лей, кВт 86 Масса технологического оборудования, т 280 Занимаемая производственная площадь, м2 864 Производительность линии, тыс. м3/год 40 § 25. ФОРМОВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Объемные элементы — саиитарио-технические кабины, блок- комнаты, шахты лифтов, сборные элементы элеваторов типа СОГ и т. п. — представляют собой тонкостенные пространственные кон- струкции значительных размеров и сложной конфигурации. 121
Формование таких конструкций целесообразно в специализи- рованных машинах или механизированных формах, что предпола- гает применение жестких бетонных смесей, высокую эффективность уплотнения смесн и частичную или полную распалубку. Прн изготовлении объемных элементов применяют формовоч- ные машины трех типов: «стакан» (сердечник подается сверху); «колпак» (сердечник подается снизу); «горизонтальный стакан» (сердечник подается сбоку). Существующие установки для изготовления объемных элемен- тов можно разделить на три вида: кассетное формование блоков на всю высоту, поярусное формование и непрерывное формование блоков с неподвижным или перемещающимся формующим устрой- ством (табл. 109). Кассетное формование блоков с конвейерной организацией про- изводства осуществляется на установке ТДГ-4, которая состоит из четырех наружных щитов с гидравлическим приводом, попе- речный щит поворачивают в горизонтальное положение для подачи внутрь сердечника. Краном подают арматурный каркас, на котором закреплен утепляющий слой фибролита. После фиксации сердечника н кар- каса щиты перемещают в рабочее положение и соединяют по углам клиновыми замками. Формовочная установка МОБ-УВ-1 предназначена для из- готовления блоков типа «колпак» с применением вакуумированного бетона. На установках выполняют только бетонирование; тепловую обработку изделий и распалубку осуществляют на других постах формовочной линии. Поярусное формование блоков осуществляют на полуавтома- тической машине ФМ-4, работающей по типу «горизонтальный стакан». Сердечник машины вводят сбоку. В результате формуют пятистенный объемный элемент, к которому затем присоединяют изготовленную отдельно наружную стеновую панель. Непрерывное формование объемных блоков производят на уста- новке УФБЦ-1, предназначенной для изготовления нескольких типоразмеров блоков. Укладку и уплотнение бетонной смеси в фор- мовочные полости осуществляет бетоноукладчик. Работа формовоч- ной линии организована по конвейерной схеме с равномерным рас- пределением работ по постам; форму перемещают на платформу подъемника и фиксируют на ней; раздаточным устройством произ- водят загрузку бункеров бетонной смесью. Включают вибрацион- ное устройство и постепенно опускают сердечник в заданное поло- жение; остатки бетонной смеси выгружают на потолочную поверх- ность сердечника. Форму толкателем перемещают на следующий пост для бетонирования потолка блока. Формование железобетонных сантехнических кабин целесооб- разно осуществлять по способу «стакан» на установках типа КАСК (Ленинград) и ФУК-2 (Киев). На заводе Главкиевгорстроя применяют новую установку для формования саитехкабин типа ФУК-2. Установка снабжена систе- мами пароснабжения, водоснабжения и конденсатоудаления, кото- рые подключены к центральному пульту управления. Для распалубки изделия открывают замки, запирающие бор- та, затем гидроцилнндрами поднимают подвижную платформу. 122
Таблица 109. Техническая характеристика установок для формования объемных блоков Марка установки Характеристика блоков Способ формования Характеристика бетона Схема орга- низации работы Производительность прн 2-сменной рабо- те, шт./сутки Ведущая организация Тнп Размеры Вид бетона Жесткость, с; подвижность, см Марка бетона ФМ-4 Лежащий стакан 3,2X5,2X2,72 Кассетный Керамзитобе- тон 18—20 с 150 Стендовая 1,5 ЦНИИЭП жили- ща, Москва ТАГ-4 Колпак 3,46X4,62Х Х2,73 Аглопорито- бетон 15—17 с 150 Агрегатная 3 Гнпронефтестрой, Минск МОБ-У В-1 3X4,8X2,75 3,3X6X2,75 Кассетный с вакуумирова- нием Тяжелый 16—20 с 200 » 9 Гипрограждан- промстрой, Киев ФКБ-8 3,2X4,8X2,72 Поярусиый » 60 с 200 Стендовая f НИИСК. Киев МОБ-У2 3,4X4,9x2,75 Непрерывный >• 1—2 см 200 Агрегатная 8 Гипрограждан- промстрой, Киев ФК-5 3,17x5,12x2,7 * Керамзитобе- тон и тяже- лый 2—3 см 150 8 «Эие pro жилин- дустройпроект», Волжский УФБЦ-1 » 2,7X4,2X2,75 » То же 30—50 с 300 150 Конвейерная 30 ЦНИИЭПжили- ща, Москва кз СХ>
При этом наклонные направляющие, скатываясь по роликам, от- крывают борта, а железобетонное изделие отрывается от сердеч- ника. Распалубленные изделия снимают краном и подают на посты комплектации. После чистки и смазки формующих поверхностей в установку укладывают пространственный арматурный каркас; гидроцилиндрами опускают подвижную платформу, при этом борта закрываются, образуя формующую полость установки. Затем борта запирают стяжными замками и начинают следующий цикл формования. § 26. САНИТАРНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА ПО ОГРАНИЧЕНИЮ ВИБРАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ И УМЕНЬШЕНИЮ ШУМА Вибрация воздействует на рабочего при выполнении основных операций на формовочных постах через рукоятки инструментов и рабочих органов или в результате вибрации участка, который является рабочим местом. Во всех случаях необходимо предусмот- реть специальные меры по виброизоляции в соответствии с норма- тивными документами [87, 88]. Расположение виброплощадки или формовочной установки должно быть таким, чтобы рабочий мог работать, не поднимаясь на виброплощадку или установку и не прикасаясь к их рабочим ор- ганам и поверхностям. Обслуживающие площадки, устраиваемые для удобства работы вокруг виброагрегатов, рекомендуется выполнять из сборного же- лезобетона. Крепление обслуживающих площадок к вибрирующим частям не допускается. Разравнивание бетонной смеси при вибрировании должно производиться с применением механизмов, исключающих непосред- ственное участие рабочих в этой операции. Разравнивание вибри- руемой бетонной смеси в форме лопатами в процессе вибрации запре- щается. В отдельных случаях допускается разравнивание вибри- руемой бетонной смеси с помощью специальных скребков с вибро- изолированными рукоятками. Пребывание рабочих на вибрирующих частях машин и уста- новок запрещается. Применение для устройства упругих опор виброплощадок и виброизоляции оборудования кусков конвейерных лент как от- дельными листами, так и в виде пакета не обеспечивает необхо- димой виброизоляции и поэтому не допускается. Уровень шума при работе вибраторов количественно опреде- ляется величиной звукового давления в децибелах, а вибрация — величиной виброскорости (табл. ПО, 111). Уровень звукового давления, дБ, измеряют на высоте 1,5 м от пола и на расстоянии 1 м от источника шума шумомерами Ш-ЗМ, Ш-63 и др. Состав частот шума определяют анализаторами спектра шума АШ-2М. Виброскорость, см/с, определяется по формуле V = 2nfA, где f — частота колебаний, Гц; А — амплитуда, см. Колебания с амплитудами 0,005—1,5 мм в диапазоне частот 15—200 Гц регистрируют при помощи виброметра ВИП-4. 124
Таблица ИО, Допустимый уровень звукового давления Таблица 111. Допустимые внброскорости Диапазон частот, Гц Виброскорости, см /с при местной вибрации иа поверхности контакта с руками работающих при общей вибрации ра- бочих мест (пол, сиденье, площадка) 11—22 5 0,35 22—45 3,5 0,35 45—90 2,5 0,35 90—180 1,8 0,27 180—355 1,2 0,22 Глава VI ТЕПЛОВЛАЖНОСТНАЯ ОБРАБОТКА БЕТОНА § 27. РЕЖИМЫ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ БЕТОНА Выбор рациональных режимов тепловлажностной обработки основывают на полной увязке технологических н теплотехнических факторов. Относительная прочность образцов через 28 суток после тепловой обработки по отношению к прочности образцов, твердею- щих в естественных условиях (100%), составляет для бетонов на портландцементе 80—105%, на пуццолановом портландцементе 90—115%, на шлакопортландцементе 110—140%. Для различных вяжущих способы тепловой обработки различны (табл. 112). На прочностные и качественные характеристики бетона, про- шедшего тепловлажностную обработку, оказывает влияние режим обработки: наличие и длительность предварительного выдержива- ния; скорость подъема температуры; длительность н температура изотермического выдерживания; скорость остывания изделий (табл. 113, 114, 115). Предварительное выдерживание назначают в связи с необхо- димостью достижения бетоном определенной начальной прочности, позволяющей воспринимать тепловое воздействие без нарушения его структуры. Предварительное выдерживание особенно необ- ходимо при пропаривании распалубленных изделий, а также изде- лий с большой открытой поверхностью. 125
Таблица 112. Способы тепловой обработки в зависимости от вида вяжущего Вид вяжущего Высокоактивные цементы марки М400 и выше Низкомарочные портладце- менты Шлакопортландцементы Пластифицированный н ги- дрофобный портландцемент Глиноземистый цемент Способ тепловой обработки В паровоздушной среде при температуре 60— 80° С В среде чистого насыщенного пара при темпе- ратуре 100° С Контактный или «сухой» прогрев при 95—115° С Тепловая обработка после экспериментальной проверки в условиях, соответствующих произ- водственным Тепловлажностная обработка недопустима Таблица 113. Расчетные режимы тепловой обработки изделий из тяжелых бетонов в туннельных камерах, под укрытием для достижения бетоном отпускной прочности [74] Толщина изделий, мм Проектная марка бетона Режимы тепловой обработки, в паровой среде при температуре изотермического прогрева 80—90* С (tiH-u+M До 200 М200 и меньше М300—М400 М500—М600 3,54-7+2 3+ 6+2 3+5+2 200—400 М200 и меньше М900—М400 М500—М600 3,3+9+2,5 3+7,5+2,5 3+6+2,5 Более 400 М200 н меньше М300—М400 М500—М600 3,3+3,5+3 3+8+3 3+6,5+3 Примечание. В таблице: — период нагрева, ч— период изотерми- ческого выдерживания, ~з — период остывания. Таблица 114. Ориентировочный режим тепловлажностной обработки высокомарочиых бетонов для получения прочности бетона (70%/?сж^ Толщина изде- лий, мм Марка цемента Продолжительность периодов, ч, не менее предвари- тельное выдержи- вание подъем темпера- туры изотерми- ческий прогрев при 80° С понижение темпера- туры 100—200 М500 2 3 10 1,5 М600 2 2,5 8,5 1,5 М700 2 2 7 1.5 200—400 М500 2 3 10,5 2 М600 2 2,5 9 2 М700 2 2 7,5 2 126
Таблица //5. Расчетные режимы тепловой обработки изделий из легких бетонов для достижения отпускной прочности [74] Вид легкого бетона Объемная масса евеже- сформованно- го бетона, кг/м3 Марка бетона Толщина бе- тона в изде- лиях, мм Режимы, ч, при темпера- туре изотер- мического прогрева 90— 95° (т1 4- + т2 + ''а) Керамзитобетон Термозитобетон Аглопор цтобетон Шлакобетон Перлит обетон Легкий бетон, поризованный пеной Легкие конструктив- ные бетоны 800 — 1200 1200—1800 600—800 800—1200 800 — 1300 800 — 1400 До М100 Выше М100 До М50 Выше М50 До М100 М200 МЗОО До 200 200 и более До 200 200 н более До 200 200 и более До 200 200 и более До 100 100—200 Более 200 2+5+1 2+7+1 2+7+1 24-8+2 2+4+1 2+5+2 3+5+3 3+6+3 3зШ! 3+7+1 Рекомендуемое время предварительного до пропаривания [56]: выдерживания бетона Для линейных изделий постоян- ного сечения в бортовых формах 2 ч Для плитных изделий на под- донах 3 ч Для изделий повышенной долго- вечности, морозостойкости и во- донепроницаемости 4 ч Для изделий из бетона с добав- кой пластификаторов (СДБ) 4—6 ч Время предварительного выдерживания тем короче, чем выше марка цемента, температура окружающей среды и ниже водоцемент- ное отношение. При тепловлажностной обработке в металлических формах из- делий, имеющих сложный профиль или большое количество вы- ступов, предварительное выдерживание изделий может привести к образованию трещин в местах изменения профиля изделий. В этих случаях рекомендуется применять замедленный подъем температуры без предварительного выдерживания. Допустимая скорость подъема температуры среды в камере паропрогрева в зависимости от начальной прочности бетона имеет следующие значения: Начальная прочность бетона при сжатии, кгс/см2 1—2 25-4 4,5—5 5,5-6 Больше 6 Скорость подъема температуры среды в камере, 0 С/ч 10—15 15—20 25—30 35-45 45—60 127
Повышение температуры среды в камерах паропрогрева со скоростью более 60° С/ч/де рекомендуется. Начальную прочность определяют при испытании кубов 10 X X 10 X 10 см на прессах мощностью не более 2,5 тс [74]. Период подъема температуры до бетонных смесей высокой под- вижности (более 7 см) увеличивают на 20 4- 30%; для жестких бетонных смесей (более 60 с) сокращают на 15 4- 20%. Значение периода подъема температуры среды в камере наи- более важно при паропрогреве распалубленных изделий и изде- лий в формах с большой площадью открытой поверхности, не име- ющих достаточного времени предварительного выдерживания. В этих случаях подъем температуры среды в камере, независимо от толщины изделия, осуществляют в прогрессивно возрастающем темпе: в первый час — 10° С/ч, во второй 15 20° С/ч, далее 204- 4-30° С/ч. Продолжительность изотермического выдерживания изделий назначают в зависимости от требуемой прочности, вида применя- емого цемента, В/Ц бетона, температуры изотермического периода (табл. 116). Таблица 116. Режимы двустадийной тепловой обработки изделий из тяжелых бетонов для достижения бетоном отпускной прочности [74] Вид технологии Толщина изделий, мм Марка бетона Расчетные режимы, ч I стадия выдержива- ния прн 80° до достиже- ния распалу- бочной проч- ности (’Ч-Н^-Нз) II стадия длительного выдержива- ния, при тем- пературе 60— 80е до дости- жения отпуск- ной проч- ности Агрегатно-поточная До 250 До М200 3,54-3+0,5 6 Выше М200 3+2,5+0,5 5 Конвейерная и стендо- 200—400 До М200 3,5+5+0,5 6 вая Выше М200 3+4+0,5 5 Кассетная До 100 М150 1+3,5+1,5 6 М200 1+2,5+1,5 5 101—200 М150 1+4+1,5 6 101—200 М200 1+3+1,5 5 Примечания. 1. Время между первой и второй стадиями тепловой обра- ботки должно быть не более 2 ч. 2. При среднесуточной температуре не менее +10 °C вторая стадия тепловой обработки может быть заменена твердением бетона в естественных условиях в течение 5—7 суток. Оптимальная температура изотермического выдерживания: Прн применении рядовых портланд- цементов 80-=-85° С Прн применении шлакопортландце- меитов, пуццолаиовых портландце- ментов 90—95° G Снижение температуры среды в камере после изотермического прогрева производят так, чтобы температурный перепад между 128
поверхностью изделий и температурой наружного воздуха не пре- вышал 40° С. Перед началом тепловой обработки поризованные бетоны необходимо выдерживать не менее 3 ч при температуре цеха. При поризации бетона газом время подъема температуры сокращается на 1 ч. Наибольшую скорость снижения температуры после изотерми- ческого прогрева устанавливают, ° С/ч: Для линейных изделий постоян- ного сечення в бортовых формах 40 То же, переменного сечения и плнтных изделий на поддонах 30 Для изделий повышенной долго- вечности, морозостойкости и во- донепроницаемости 15 Для изделий толщиной более 20 см температурный перепад между поверхностью изделий и окружающей средой допускается не выше 30° С; при отрицательной наружной температуре изделия выдерживают в теплом помещении (табл. 117). Таблица 117. Длительность выдерживания изделий при температуре наружного воздуха ниже 0° С после окончательной тепловой обработки в теплом помещении (или в специальных установках при температуре ие ниже 10°СГ74’| Виды бетонов Толщина изделий, мм Продолжи- тельность выдержива- ния, ч Тяжелые До 200 6 Более 200 8 Легкие или комбинированные До 200 8 Более 200 12 § 28. ТЕПЛОВЫЕ УСТАНОВКИ Установки периодического действия для обработки изделий при атмосферном давлении. Установки периодического действия — ямные камеры, стенды, установки для паропрогрева под колпаком и термощитом, установки для пуска пара в полость изделий, термо- формы горизонтальные, термоформы вертикальные (кассеты). Ямиые камеры паропрогрева используют на поточно- агрегатных линиях производства железобетонных изделий. Камера представляет собой напольную (табл. 118) или заглубленную (рис, 10) в землю установку, где отформованные изделия подвергаются тепловлажностной обработке. Основные недостатки — сложность механизации и автоматизации процесса, большая продолжитель- ность обработки, завышенный удельный расход тепла на обработ- ку 1 м3 бетона. Ямные камеры просты в изготовлении и поэтому их широко применяют на заводах. Изделия в камере укладывают так, чтобы была достигнута наибольшая равномерность тепловлажностной обработки во всем объеме камеры. Расстояние от пола до нижней плоскости форм — 5 7-432 129
Таблица /18. Характеристики напольных камер паропрогрева (типовой проект 409-10-26) Показатели Камеры типа I II III Внутренние размеры камеры, м: длина 7 7 14,5 ширина 2,5 3,/э 4 глубина 3 3 4 Отметка пола камеры —0,5 -0,5 —1,2 Марка стоек для пакетирования форм СМЖ-298 СМЖ-293 СМЖ-294 Объем бетона, загружаемого в одну камеру, м3 6,7 —9,2 6—12 20—23 Число камер в одном блоке 1—4 1—3 4 Длина блока, м 7,6 29,9 Ширина блока, м прн числе камер I 3,1 4,4 2 5,9 8,4 3 8,7 12,4 4 11,5 — 8,9 не менее 150 мм. Промежутки между отдельными изделиями — 50—75 мм. Для установки форм в камеру применяют стойки, с по- воротными кронштейнами. Общая высота камеры — 3—4 м. Рис. 10. Ямная камера паропрогрева: 1 — стены камеры; 2 — пзрораздающин коллектор а соплами; 3 — электро- магнитный вентиль пароподачи; 4 — гидрозатвор; 5 — крышка камеры; 6 — гидравлический клапан; 7 — вентиляционные отверстия; 8 — коллектор для сброса конденсата; 9 — электромагнитный вентиляционный клапан; 10 — вентиляционный канал; 11 — вентиляционный шибер с гидрозатвором; 12 — датчики системы автоматики. Ограждающие конструкции ямных камер (пол, стены, крыш- ку) для уменьшения потерь в окружающую среду покрывают паро- и гидроизоляцией. Пол камеры делают с уклоном для стока конденсата в слив, оборудованный гидрозатвором и подключенный к общей системе сброса конденсата. 130
Рис. 11. Определение основных геомет- рических характеристик паровыпускных сопел и скоростей течения пара в зави- симости от его параметров при расходе Gn = 100 кг/ч; а — суживающееся сопло; б — расши- ряющееся сопло (типа Лаваля). Конструкция крышки камеры должна иметь необходимую жесткость во избежание перекосов и выхода пара в образующуюся щель. Наиболее эффективны системы пароснабжения камер, обеспе- чивающие интенсивную циркуляцию греющей среды. В отличие от систем с сосредоточенным впуском пара и с перфорированными паропроводами в этом случае расслоение среды в камере и нерав- номерность обработки изделий полностью устраняются на весь пе- риод тепловлажностной обработки. Для обеспечения интенсивной циркуляции среды в камере на высоте 0,7 от полной высоты устанавливают пароразводящий коллектор с несколькими крупноразмерными соплами диаметром 15—25 мм; шаг ус- тановки сопел 0,5—1 м. Тип сопла — суживающе- еся, цилиндрическое или рас- ширяющееся — определяется в зависимости от давления пара и требуемой дальнобойности струн (рьс. 11). Во избежание размыва бе- тона оси сопел направляют так, чтобы струи не ударяли в поверхность бетона. Места установки коллектора и сопел для предохранения от повреж- дений оборудуют в нишах стен, с помощью инвентарных стоек и отбойных брусков. Ямная камера соединяется с атмосферой через обратную трубу 0 = 100 мм, которую устанавливают в нише стены. Наружный конец трубы оборудуют гидрозатвором и конденсатором для конденсации пара, выходящего из камеры вместе с воздухом. Удельный расход пара — 200—400 кг на 1 м3 плотного бе- тона. Стенды применяют для изготовления крупноразмерных изделий, не позволяющих применять передвижные формы. При стендовом способе изделия формуются непосредственно на стенде, который представляет собой ямную камеру малой глубины с дном из железобетонной плиты толщиной 120—200 мм. В стендах с греющим дном в плите на глубине 50—70 мм от по- верхности уложены обогревающие трубы диаметром 25—32 мм, по которым проходит пар или горячая вода. Снизу под плитой нахо- дится теплоизоляционный слой сухого шлака толщиной 300— 400 мм. Половая плита имеет гидроизоляцию. Расчетные режимы тепловой обработки предварительно-напряженных конструкций дгз тяжелых бетонов при изготовлении на стендах для достижения бе- тонов отпускной прочности [74] приведены в табл. 119. Режимы тепловой обработки приняты при изготовлении изде- лий в помещениях или на полигонах при температуре окружающего воздуха + 10° С. 5* 131
Таблица 119. Расчетные режимы тепловой обработки на стендах Режимы тепловой обработки Время теп- ловой об- работки, ч Виде рживания в форме с паровы- ми отсеками, ч Подъем температуры до 50° С 2 3 Изотермический прогрев при 50’ С 4 — ПбДЪем температуры до 80° С 1 3 Изотермический прогрев при 80° С 7 9 Остывание 1 1 Всего 15 16 После завершения формования изделий на стенде под крышку подводят пар. Расход пара при тепловлажностной обработке на стендах по сравнению с обработкой в пропарочных камерах повы- шен (400—1000 кг/м3) за счет увеличения потерь в окружающую среду через большие ограждающие поверхности. Рис, 12. Пакетировщик термоформ: 1 — отсекатели; 2 — термоформы; — эстакада; 4 — передаточная вагонетка; 5 — автоматические клапаны пароподачи; 6 — передвижной подъемный стол; 7 — раз- водка пара; 8— исполнительный механизм системы автоматики. Горизонтальныетерм.оформы служат для фор- мования и тепловлажностной обработки изделий (рис. 12). На- грев изделий осуществляется контактным способом через стенки форм. Теплоноситель в полость форм подается с помощью шлан- гов или автоматических клапанов. Для равномерной раздачи теп- лоносителя в отсеках термоформы применяются перфорированные трубопроводы. Для облегчения стока конденсата формы устанав- ливают в пакете с уклоном 1—2’. 132
При тепловой обработке в горизонтальных формах достигается значительная равномерность прогрева изделия, экономится про- изводственная площадь и упрочняются изделия под давлением вышележа щих. Ориентировочный режим тепловой обработки в пакетируемых термоформах для получения 70% проектной прочности: подъем температуры до 80—90° С в течение 2 ч, изотермический прогрев при этой температуре в тече- ние 4—6 ч, выдерживание без подачн пара и остывание — 1—4 ч. В вертикальных гермоформах (кассет- ных установках) в качестве теплоносителей используют пар, горячую воду, высокотем- пературные теплоносители, ко- торые обогревают с двух сто- рон каждое изделие или па- кет из двух изделий, разделен- ных промежуточными негре- ющими стенками (рис. 13; табл. 120). В связи с незначи- тельной площадью открытой поверхности бетона в кассетах допускается высокая скорость подъема температуры в тепло- вом отсеке — 60—70° С/ч. Изделия в кассетах можно прогревать сразу же после формования без предваритель- ного .выдерживания; для со- кращения длительности теп- ловой обработки целесообразно подключать тепловые отсеки к паропроводам одновременно с началом формования изде- Рис. 13. Кассетная установка; 1 — станина; 2 — вертикальные термофор- мы; 3 — система пароподачи; 4 — трап с ограждением; 5 — гидравлические дом- краты; 6 — опорные рамки; 7 — привод насоса. Таблица 120. Расчетные режимы тепловлажиой обработки изделий нз легких бетонов в кассетах [74] Толщина бетона в из- делиях, мм Проектная марка бетона Режимы прогрева при 85—95°С, ч, До 100 М 150 14-44-5 101—200 М 150 1+5+6 До 100 М 200 1+3,54-4,5 101—100 М 200 1+4+5,5 До 100 М 300 1+3+4 101—200 МЗОО 1+3,54-5 Примечание. 1. Режим прогрева состоит из подъема температуры в теп- ловом отсеке т1» изотермического выдерживания с подачей пара в отсек ~г и выдерживания без подачи пара в отсек тз- 2. При прогреве изделий с двух сторон общий цикл тепловой обработки уменьшается иа 1 ч. 133
лия, что позволяет к концу формования получить температуру в изделии около 50—55° С. С целью увеличения оборачиваемости кассетных форм в неко- торых случаях предусматривают двухстадийную тепловую обра- ботку изделий: I стадия — в кассетах 5—7 ч (распалубку произ- водят при достижении бетоном прочности 50—75 кгс/см2) и II ста- дия — твердение изделий в ямных камерах или утепленных стеллажах (до приобретения бетоном отпускной прочности). Ориен- тировочные режимы тепловой обработки в кассетах (бетон на плот- ных заполнителях и портландцементе’ или шлакопортландцементе марок 400 или 500; толщина изделий 100—200 мм; расположение паровых отсеков в кассете через два рабочих отсека [74]) приведены в табл. 121. Таблица 121. Ориентировочные режимы тепловой обработки панелей нз тяжелых бетонов в кассетах Марка бетона Прочность, % от марки бетона Сроки испы- тания после тепловой об- работки. ч Режим тепловой обработки при температуре 85-95°С*, ч Изотегмиче- ский прогрев Выдержка без подачи пара 150—200 60—70 0,5 6—7 7—8 4 4—5 5-6 12 4—5 3—4 24 4—5 3—4 40—50 0,5 4-5 2—5 0,5 4—6 7—8 250—300 60—70 4 4—5 4—5 12 4-5 4-5 24 4—5 2—3 40—50 0,5 4—5 1—2 * Подъем температуры для всех марок бетона происходит в течение I ч. Для интенсификации процесса теплоотдачи от теплоносителя к бетону и равномерного распределения температуры в тепловом отсеке применяют принудительную циркуляцию паровоздушной смеси при помощи эжекторов или интенсивную циркуляцию непо- средственно в отсеке за счет скоростной струйной подачи пара (че- рез сопла). Камеры непрерывного действия для тепловлаж- ностной обработки изделий используют при поточно- конвейерном способе производства железобетонных изделий. Щелевые камеры тепловой обработки применяют в вертикаль- но-замкнутом тележечном конвейере; изделия на поддонах-вагонет- ках расположены в один ряд ниже уровня пола цеха под формо- вочным конвейером (рис. 14). В качестве теплоносителя в щелевых камерах используют пар (обогрев регистрами) или электроэнергию (обогрев трубчатыми электронагревателями (ТЭН)). Изделия при передвижении по каме- ре проходят основные зоны: нагрева, изотермического прогрева и охлаждения. Продолжительность тепловой обработки принимают в зави- симости от ритма конвейера 9—12 ч. 134
J----перфорированная труба ----паропровод Р=О,8кго/смг ----конденсатопровод ----паропровод Р=02 KscjcM s ----паропровод P^ps кгс/см} 0 манометр конденсатоотводчик переход с одного диаметра нс регистр из гладких труд электромагнитный клапан а 3 мн Рис. 14. Щелевая камера: а — схема пароснабжения; б — разрез камеры; / — перфорированные трубы; 2 — стены камеры; 3 — изделие; 4 — поддон-вагонетка; 5 — регистры из гладких труб. Рис. 15. Схема теплоснабжения туннельной камеры непрерывного действия: 1 — паровые регистры; 2 — подача паровоздушной смеси; 3 — паропрово- ды к регистрам; 4 — паропроводы к калориферам; 5 — калориферы; 6 — паропровод к перфорированным трубам для подачи острого пара; 7 — воз- душная завеса; 8 — всасывающий воздуховод; 9 — вентилятор.
При изготовлении керамзитобетона для ускорения процес- са твердения на линии конвейера располагают камеру пред- варительного прогрева, в которой изделия находятся в тече- ние 1 ч. Туннельные многоярусные камеры позволяют значительно эко- номить производственные площади, так как иа каждом ярусе осу- ществляется тепловлажностная обработка одного поезда вагонеток с изделиями. В качестве теплоносителя применяют пар, а также паровоздушную смесь, подогреваемую в калориферах. Тепловое оборудование камер обеспечивает подъем температуры в зоне изо- термического выдерживания до 90° С, Рис. 16. Вертикальная камера непрерывного действия: 1 — ограждения камеры; 2 — изде- лия на поддонах; 3 — перфориро- ванные трубы пароподачн; 4 — пе- редаточная тележка; 5 — подъем- ный стол. а также регулирование температу- ры и влажности по зонам нагрева и остывания в заданных пределах (рис. 15). Для предохранения от выбива- ния через торцовые сечения горя- чей паровоздушной среды в цех и подсоса холодного воздуха в камере устанавливают воздушные завесы. Для создания устойчивого теп- лового режима при прогреве, изотер- мическом Выдерживании и охлаждении изделий все зоны обработки разде- лены воздушными завесами. Тепловую обработку в туннель- ных камерах производят с автома- тическим регулированием режима — поддерживанием постоянных значе- ний температур в каждой зоне; дли- тельность обработки составляет 12 ч. Удельные расходы пара в туннель- ных и щелевых камерах постоянно- го действия меньше, чем в камерах периодического действия из-за от- сутствия затрат на аккумуляцию тепла ограждениями и составляет 150—200 кг на 1 м3 плотного бе- тона. На заводах крупнопанельного домостроения туннельные каме- ры тепловой обработки для перемещения изделий по вертикали оборудуют подъемником типа СМЖ-3008А, снижателем типа СМЖ-3009А и комплектом оснастки камер СМЖ-3012. Вертикальные камеры непрерывного действия существуют двух типов: двустопные с расположением изделий по высоте в 12— 14 ярусов и четырехстопные высотой в 6—7 ярусов. Четырехстоп- ные камеры с двумя подъемными и двумя опускными пакетами форм имеют высоту 5,7 м и не требуют для установки специального поме- щения (рис. 16). В вертикальных камерах используют естественное расслоение пара и воздуха по высоте: в верхней зоне, где устойчиво удержи- вается пар, проводят изотермический прогрев, в нижней — прогрев при подъеме и охлаждение при опускании изделий от 30—35° С внизу до 90—95° С вверху. Теплоноситель — острый пар — подается 136
з зону изотермического прогрева через перфорированные трубы с малыми отверстиями. Камера оснащена системой автоматического регулирования, име- ет устойчивый тепловой режим, что обеспечивает наиболее низкий расход пара (100—120 кг пара на 1 м3 бетона) по сравнению с дру- гими типами камер. § 29. ЭЛЕКТРОТЕРМООБРАБОТКА ЕЕТОНА Термообработку бетона с использованием электрической энер- гии производят следующими основными методами; электродным прогревом, электрообогревом, нагревом в электромагнитном поле и обогревом инфракрасными лучами. Электродный (сквозной) прогрев осуществля- ют пропусканием тока через толщу бетона сборных и монолитных бетонных и малоармированных железобетонных изделий и конструк- ций. Этот метод наиболее эффективен для ленточных фундамен- тов, а также колонн, стен и перегородок толщиной до 50 см. В ка- честве электродов используются стержни и струны диаметром не менее 6 мм или полосы шириной на менее 15 см, выполненные из ли- стовой стали и нашиваемые на внутреннюю поверхность опалубки. Электрообогрев сборных изделий производят с помо- щью вмонтированных в опалубку жестких электронагревателей Опалубка должна иметь теплоизоляцию с наружной стороны. Нагрев бетона в электромагнитном поле (ин- дукционный) применяют для сборных изделий линейного типа с равномерно распределенной по сечению арматурой путем устрой- ства индуктора вокруг элемента. Электропрогрев в камерах с из- лучающими поверхностями применяют преимущественно при изготовлении плит перекрытий и покрытий, панелей стен. Обогрев инфракрасными лучами применяют в камерах непрерывного действия щелевидного типа. Конструктив- но инфракрасные установки представляют собой сферические или трапецеидальные отражатели, во внутренней полости которых размещаются металлические трубчатые излучатели типа НВСЖ и НВС мощностью от 0,6 до 1,2 кВт на 1 м длины. Чтобы избежать появления дефектов в структуре, бетон под- вергают предварительному выдерживанию в течение 2—0 ч при нор- мальной или низкой положительной температуре до +5° С. При скоростях нагрева до 8° С/ч предварительное выдерживание бетона можно не производить. Максимально допустимые скорости нагр ева приведены в табл. 122. Таблица 122. Максимально допустимые скорости нагрева сборных изделий в открытых формах [75] Тип изделий Скорость подъема температуры, “С/ч Неармированиые бетонные фундаменты и стены Армированные фундаменты и стены, колонны, сваи, балки прямоугольного сечения Колонны н балки таврового н двутаврового сечения Массивные сборные фундаменты сложного очертания Плоские плиты 20 15 10 15 10 137
В случае изготовления изделий в закрытых формах или кассет- ных установках скорость нагрева может повышаться до 30° С/ч. При электротермообработке сборных железобетонных кон- струкций максимальную температуру изотермического прогрева принимают: для бетонов на портландцементе и быстротвердеющем портландцементе 80° С, для бетонов на шлакопортландцементе 90° С. Допустимые скорости остывания приведены в табл. 123. Таблица 123. Допустимая скорость остывания изделий и конструкций Тип конструкций Модуль по- верхности конструкции Допустимая скорость остывания. ° С/ч Бетонные, слабоармированиые 15-10 12 То же 9-6 5 5-3 2-3 Железобетонные средне- и слабоармированиые 8—15 Не более 15 Электротермообработка предварительно напряженных кон- струкций должна осуществляться только по ступенчатым режимам во избежание нарушения сцепления бетона с арматурой и возмож- ных значительных потерь предварительного напряжения арматуры. Во избежание пересушивания бетона и связанногос этим ухуд- шения его свойств неопалубленные поверхности конструкций и из- делий необходимо защищать от испарения воды. § 30. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ УСТАНОВОК Расчет тепловых установок начинают с определения режима и длительности тепловой обработки. Скорость подъема и снижения температуры определяют с учетом теплофизических характеристик изделий. Тепловой расчет установки сводится к составлению теплового баланса. Базой теплового баланса может служить цикл работы установки (для установок периодического действия) или час работы (для установок непрерывного действия). Ввиду неравномерности расхода теплоносителя в течение цикла обработки материала теп- ловые балансы составляют отдельно для периодов обработки и ито- говый для всего цикла. При составлении теплового баланса определяют сумму тепла, приходящего в установку, и сумму расходуемого тепла и по их раз- нице определяют количество тепла, которое необходимо подводить в тепловую установку: <?под = 1Хсх-Е<2пр Приход тепла. 1. Тепло, принесенное сухой частью бетонной массы =SGcccr6,. 138
учитывает физическое тепло вяжущего, крупного и мелкого запол- нителя. 2. Тепло, принесенное водой затворения, 3. Тепло арматуры и закладных деталей <2а = G с t6 . dj dj Qj 4. Тепло форм Q. = G. с. t. . ф! Ф1 ф1 5. Тепло транспортных устройств GtPi = GtP1 Стр/тр,’ 6. Тепло экзотермических реакций вяжущего G3K3, ^ВЯЖ^ЭКЗ;’ где </экз — удельное тепловыделение цемента, определяемое по фор- муле _ 0Ма 1 / В~ 9экз>“ 162+ 0,960 V Ц ’ здесь в = срт; а — 0,84 + 0,00020; М — марка цемента. 7. Тепло материалов ограждения Qorpi ^orpj согр1^огр1 учитывает тепло стен, пола, крышки; для установок периодического действия при времени прогрева т QorPl = QaKK; = 7,2M/n-yf ]/ где QaKK — тепло, аккумулированное в конструкциях ограждений 1 К в течение времени г; а = 3,6-----коэффициент температуропровод- ности. 8. Тепло, принесенное насыщенным паром, = Gn‘n- Величина г'п берется по таблицам насыщенного водяного пара в зави- симости от давления пара. Расход тепла. 1. Тепло, выносимое из установки сухой частью изделия Фе2 ~ Gccc2^62’ где гбз = -g- tn + -д- /ц определяется по периодам из расчетов прогре- ваемости изделия. 139
2. Расход тепла на испарение воды затворения <2ИСП = Г(2493+ 1,9Лср), где W — количество испаренной влаги, для плотных бетонов примерно 1% их массы; /ср— средняя температура за расчетный период. 3. Тепло воды, оставшееся в бетоне к концу периода прогрева, ^В2 ^В2Св/б2' 4. Тепло арматуры и закладных частей @а2 = ^агсаг^б2‘ 5. Тепло форм О. = Ga Сл. К . Хф2 ф2 Ц>2 ф2 6. Тепло транспортных устройств ^трг ~ ®тр2стр2^тр2. 7. Тепло материалов ограждений Фогр2 ^акк2 ®огрсогр^огр2" 8. Потери тепла через ограждающие конструкции в окружающую среду <?o.e = 3,6jX с), где k — коэффициент теплопередачи через стенку площадью 1 м2, здесь ав , ан — коэффициенты теплоотдачи соответственно от среды в камере к стенке и от стенки в окружающую среду; ЗиЛ — соот- ветственно толщина и теплопроводность отдельных слоев стенки. 9. Тепло, уносимое конденсатом пара, Фконд ®кондгконд’ гда 'КОНд = 4-19/сР- 10. Тепло пара, заполняющего свободный объем камеры, <?с. в ®с. в(п вРп'п" Плотность пара рп, кг/м3, и энтальпия tn, кДж/кг, берутся из таблиц состояния насыщенного водяного пара при температуре пара к концу периода. Свободный объем камеры _ в получается как разность объема камеры и объема установленных в камере из- делий. 11. Тепло, уходящее с выбивающейся паровоздушной средой, приближенно принимают 10—20% от общей суммы расхода тепла за этот период ю Qbh6=(0.1-4-0,2)J]Q<. 1 140
В результате приравнивания отдельных составляющих при- хода и расхода тепла и решения полученного уравнения теплового баланса определяют величину подводимого тепла и средний часо- вой расход пара за каждый период т, ^под , Д» = г-----:• кг/4- 1конд)х Удельный расход пара •7 = , кг/м®. v6 § 31. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ Внедрение систем автоматизации позволяет сократить время тепловой обработки, уменьшить расход пара, увеличить пропускную способность установок, улучшить качество выпускаемых изделий и повысить общую культуру производства. Простейшее автоматическое регулирование температурных ре- жимов в установках осуществляется с помощью установки дроссель- ных диафрагм. В период прогрева пар поступает через подающий паропровод, на котором установлена диафрагма для пропуска расчетного расхода пара, необходимого для повышения темпера- туры в камере, со скоростью 30—40° С/ч. В период изотер- мического выдерживания пар поступает через обводной паропровод с меньшим диаметром диафрагмы. Поддержание максимальной температуры среды, соответству- ющей режиму изотермического выдерживания, осуществляется пу- тем установки на паропроводе автоматического регулятора темпе- ратуры или давления с датчиком, помещаемым в регулируемой среде. Автоматические регуляторы давления и автоматические ре- гуляторы температуры могут быть прямого действия (РПД) и не- прямого действия. Система автоматизации режимов тепловлажностной обработки с использованием электронных программных регуляторов темпе- ратуры типа ПРТЭ-2М и ЭРП-61 позволяет производить в установ- ках контроль температуры, автоматическое ведение процесса теп- ловлажностной обработки по заданной программе, автоматическую вентиляцию камер. Регуляторы работают в комплекте с датчиками температур типа ТСМ-Х или термодатчиком ТДР-61, исполнительными меха- низмами— соленоидным вентилем типа СВВ15К4877бр или регулирующим клапаном типа ПР К-61. Техническая характеристика регулятора ПРТЭ-2М Пределы измерения температуры Пределы регулирования темпе- ратуры Чувствительность регулятора Максимальная продолжитель- ность регулирования Масса регулятора О—100°С 20—100°С Не менее 0,5® 24 ч 9,5 кр 141
Регулятор может работать при температуре окружающей сре- ды от —10° до +40° С при относительной влажности до 80%. Вследствие большой инерции теплового процесса в установках возможно использование одного автоматического регулятора тем- пературы для управления многими постами. В этом случае коммути- рующее устройство подключают к регулятору камеры, термофор- мы или кассеты. В системе многоканального импульсного регули- рования МИР-68 обегающее устройство типа ОУ-25М периодиче- ски по каждому из 25 каналов подключает к электронному усили- телю типа Э-М один из измерительных блоков с присоединенным к нему датчиком, корректирующее звено и исполнительный меха- низм. Различные технологические факторы оказывают большое вли- яние на качество изделий, прошедших тепловлажностную обработ- ку. Учесть влияние этих факторов можно только в случае нали- чия информации о нарастании прочности бетона в процессе тепло- вой обработки. Ультразвуковая автоматическая установка типа АИП-Д-12М с дискретным датчиком обеспечивает автоматическое регулирование режима тепловой обработки изделий в двенадцати ямных камерах или кассетных установках по заранее заданной программе, автоматическое прекращение тепловой обработки при достижении бетоном необходимой прочности и измерение скорости ультразвука в бетонных кубах при составлении тарировочиой за- висимости «скорость — прочность». В установке в качестве излучателя используют магнитострик- ционные преобразователи. Преобразователи помещают по оконча- нию процесса вибрации в стаканы, укрепленные на боковых стей- ках формы. Установка обеспечивает контроль за нарастанием проч- ности в изделиях длиной до 6 м. Автоматизация управления режимами тепловлажностиой об- работки возможна с применением универсальной системы элемен- тов промышленной пневмоавтоматики (элементы УСЭППА). Осно- ванная на этих элементах, система ПУСК-Зс-10 обеспечивает ре- гулирование процессов тепловлажностной обработки в 10 тепловых установках в диапазоне регулирования 0—100° С. Максимальное время программы — 24 ч. Установка ПУСК-Зс-10 автоматически корректирует время тепловой обработки в случаях временного перерыва подачи пара или падения давления. § 32. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАЗОГРЕВ БЕТОННОЙ СМЕСИ И ЕГО ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Предварительный разогрев бетонной смеси применяют с целью сокращения сроков последующей тепловой обработки бетона в из- делиях или с целью отказа от традиционной тепловой обработки изделий. Разогрев бетонной смеси до температуры 50—80° С производят подачей насыщенного водяного пара непосредственно в бетонную смесь или электрическим током промышленной частоты (табл. 124). В этом случае нагрев производят при помощи электродных пластин в специальных бункерах, установленных непосредственно у поста 142
Таблица 124. Показатели электроразогрева бетонной смеси Вид электроразогрева Длитель- ность периода Потребляемая мощность Расход электроэнер- гии на 1 м8 бетона Периодический Непрерывный 6—10 мин 350—450 кВА 500—600 кВА 50—100 кВт-ч 75—150 кВт-ч формования изделий, или в процессе непрерывного перемещения смеси из бункера бетоноукладчика в формы. Пароразогрев бетонной смеси осуществляют главным образом в бетоносмесителе в процессе приготовления смеси за счет тепла, выделяющегося при конденсации пара, а также за счет температуры конденсата. На длительность процесса пароразогрева, необходимые па- раметры пара и его удельный расход существенно влияют тип бето- носмесителя, система пароподачи и способ подвода пара непосред- ственно в бетонную смесь (табл. 125). Таблица 125. Показатели пароподачи в смесители Типы смесителей Показатели Двухвальный смеситель не- прерывного действия С-780 Цикличный смеситель при- нудительного действия С-773 Г равитацион- ный смеситель С-302И Загрузочная емкость, л Продолжительность перемеши- вания, с Продолжительность подачи па- ра, с Диаметр паропроводящей тру- бы, мм Давление пара, тс/м2 Количество пароподводящих на- садок и их диаметр, шт./мм 50—55 Непрерывно 70—80 10—80 2 X 4=8 25 500 120—180 9—120 100—150 200—250 18 20 1200 180 120 50-100 250—300 4 20 В тех случаях, когда бетонная смесь готовится централизован- но на БСУ, паропрогрев смеси у постов формования может быть осуществлен в результате дополнительного смешивания с паром. При этом смесь на БСУ готовится с несколько пониженным ко- личеством воды затворения и с учетом доувлажнения смеси паром до достижения не только заданной температуры, но и удобоуклады- ваемости. В расчет пароразогрева бетонной смеси входят следующие задачи: 1. Определение необходимого количества тепла и пара на за- мес и пароподачи в единицу времени. 2. Расчет сопловых аппаратов. 3. Расчет участков подводки пара. 143
Расчет расхода тепла пара на замес и пароподачи в единицу времени. Общий расход тепла, необходимого для разогрева бетон- ной смеси одного замеса (или на 1 м3 бетонной смесн), определяют нз уравнения @общ = тисц тпсп 9 + ('₽ - Q + «всв (/р - ф + «Гт + тм ((" - где тц, тп, тщ, тв — соответственно массы цемента, песка, щебня и воды на один замес; ip — температура бетонной смеси в конце ра- зогрева; с, t — теплоемкость н температура соответствующего компо- нента; a, F — коэффициент теплоотдачи и площадь поверхности кор- пуса бетоносмесителя; t—продолжительность смешивания; тм— масса металла смесителя; t" — температура металла в начале и в конце смешивания. С учетом того, что для большинства смесителей теплоотдача с поверхности мала по сравнению с расходом тепла на замес, а ос- тывание смесителя в процессе непрерывной работы невелико, можно прн одинаковой нормальной температуре компонентов приблизи- тельно рассчитать расход тепла на разогрев одного замеса по фор- муле: @общ = УРбсб 9’ где V — объем замеса в м3 бетона; рб — объемная масса бетона, кг/м3; с& — теплоемкость бетонной смесн, кДж/кг • °C (для тяжелого бетона сб = (0,84 -Ь 1,14) кДж/кг °C); tH — средняя начальная температура компонентов до разогрева, °C. В случае использования для нагрева горячей воды с температу- рой tB и неподогретых сыпучих компонентов температуру получаемой при этом смеси можно рассчитать из уравнения (щцсц + тпсп + щщсщ) (tx - у = (у г - у тв. Отсюда определяем ____^всв^в. Г “Ь ^ц/ц^Ц ^псп^п х ~ «всв + тпсп + Расчеты показывают, что при применении воды с температурой 60—70° С можно поднять температуру смесей не более, чем на 10— 15° С, а для большего разогрева необходимо использовать пар. Количество пара А4П, кг, иа замес определяют по формуле '"п ~ Ч (‘л — 9 ’ где г] — коэффициент использования пара (для большинства смеси- телей составляет 0,6—0,9); in— энтальпия пара, которая может быть подсчитана с достаточной точностью по формуле для насыщен- ного пара с температурой tn: 1п = 2493+ 0,47/п. 144
Для расчета паропроводов максимальную величину' подачи пара в единицу времени gmax, кг/с, определяют по формуле _Ми, ^тах - *Н’ ц где тц — продолжительность цикла подачи пара в смесь, с; ka — коэф- фициент неравномерности подачи пара во время перемешивания, feH = = 0,8+ 1. Расчет паровых сопел. При подаче пара непосредственно в бе- тонную смесь через сопла с резиновыми диафрагмами или через перфорированные лопасти сопротивление бетона определяется мно- гими факторами, поэтому точно рассчитать сопла практически не- возможно. Подбор сопел может выполняться методом попыток с последующим приближением. В случае свободной подачи пара в объем смесителя площадь поперечного сечения сопла рассчитывается по формуле где рп — плотность пара, кг/м3; <о — скорость истечения пара из сопла, м/с. Скорость истечения пара определяется приближенно из формулы где Др— перепад давлений, кг/см2; <р — коэффициент расхода (при угле раскрытия сопла 50° может быть принят равным 0,8). Давление в бетоносмесителе практически равно атмосферному, поэтому Др равно избыточному давлению пара в сети. Расчет участков подводки пара. Составляется расчетная схема подачи пара с участками магистральной подводки, коллектором- распределителем, насадками, подающими пар в смеситель. Затем определяется по табличным значениям, в зависимости от давления пара, предельно допустимая скорость юп насыщенного пара в паропроводах = (15-4-40) м/с. После этого рассчитывается площадь живого сечеиия трубопровода по формуле f = и Для каждого расчетного участка паропровода определяются диаметры тру- бопровода У где — количество ветвей паропровода на соответствующем этапе. 145
Главе VII ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА § 33. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНИИ На типовых технологических линиях входящих в состав предприятий, изготовляются железобетонные изделия для строи- тельства промышленных зданий и сооружений, для крупнопанель- ного домостроения, для сельского строительства, а также спе- циальные железобетонные конструкции, для которых применя- ются узкоспециализированные технологические линии, рассчи- танные на массовый выпуск стандартной продукции весьма ограни- ченной номенклатуры (опоры наружного освещения и контактной сети, трубы, шпалы). В табл. 126 приведены основные технико-экономические показа- тели типовых технологических линий, а в табл. 127 — предприятий. Годовая производительность технологических линий опреде- лена с учетом номенклатуры изделий, принятой организации и технологии производства, а также режима работы предприятия. При привязке типовых линий, пролетов фактическая их произво- дительность должна уточняться с учетом номенклатуры изделий, расчетов производства с соблюдением норм технологического про- ектирования 156] и других действующих нормативных документов. Производство железобетонных изделий для промышленного строительства с формовочными постами 3 X 6 м (типовой проект 409-10-15/72). Железобетонные изделия в пролете изготовляют агрегатным способом на двух технологических линиях, каждая из которых оборудована формовочным постом 3 X 6 м и двумя подготовительными постами для распалубки, чистки и смазки форм, укладки арматуры и сборки форм (рис. 17). На линиях изготовляют предварительно напряженные плиты для покрытий размером 3 X 6 м, керамзитобетонные панели стен отапливаемых и неотапливаемых зданий, балки и ригели длиной 6 м, платы перекрытий, колонны для многоэтажных промышлен- ных зданий. Предварительное напряжение стержневой арматуры запроек- тировано электротермическим способом на установке СМЖ-129, расположенной около поста подготовки форм. Бетонную смесь к формовочным постам подают бетоноукладчи- ками, загружаемыми раздаточными бункерами бетоновозной эс- такады. Тепловлажностную обработку изделий предусматривают в ямных камерах периодического действия. Для ремонта и контроля плит покрытий и перекрытий принят стенд 409-10-15/1 А. Транспортные операции в пролете производятся двумя мостовыми электрическими кранами грузоподъемностью 15 т, оборудованными автоматическими захватами. Вывоз изделий на склад готовой продукции предусматривают самоходными тележками. Технико-экономические показатели производства приведены в табл. 126. Производство железобетонных изделий для промышленного строи- тельства с формовочными постами 3 X 12 м (типовой проект 146
Таблица 126. Технико-экономические показатели технологических линий Показатели Производства конструкций для промышленного строительства опор наруж* ного освеще- ния и контакт- ной сети безнапорных труб диамет- ром 400—=— -4-1500 мм шпал для городского хозяйства с постами 3x6 м с постами ЗХ 12 м каркаса серии ИИ-04 Типовой проект 409-10-15-72 409-10-16/72 409-10-30 1 409-10-29 04-09-20/68 1 409-10-23 Проектная мощность, тыс..м3/год 37,86 35,8 26,17 6,245 20,77 13,11 Число рабочих, чел. 37 35 42 41 61 49 Производственная площадь, м2 2500 2500 2500 2500 2500 2500 Съем продукции с 1 м2 производствен- ной площади, м3 14,6 14,3 10,1 2,5 8,3 12,1 Выработка на одного рабочего, м3 1023 617,2 623 152,3 341 267 Сметная стоимость: строительно-монтажных работ, тыс. руб. 370,1 387,5 373,1 328,87 328,07 126 оборудования, тыс. руб. 530,5 650,5 263,3 194,98 574,56 284,1 Удельные капитальные вложения на единицу производственной мощности, руб. 23,79 29 24,3 84,5 43,47 31,28 Удельные расходы на 1 м3 продукции: электроэнергии, кВт*ч 2,9 2,02 3,255 73 34,8 17 пара, кг 300 300 200 364 454 310 сжатого воздуха, м3 2,7 3,5 3 5,8 11,7 8,1
Таблица 177. Техиижо-экоиомичесжие показатели предприятий Предприятия по производству конструкций для Показатели промыш- ленного строитель- ства жилищ- ного строи- тельства сельско- хозяйст- венного строи- тельства Типовой проект 409-10-33* 409-13-5 409-10-32 Проектная мощность, тыс. м3/год 125,116 122,3** 118,6 78 Площадь главного производственного кор- пуса, тыс. м2 14,23 15,74 7,8 Число пролетов: формовочного цеха 5 6 3 арматурного цеха 2 1 1 Число секций бетоносмесительиого цеха — 2 2 Емкость склада цемента, т — 1700/1100 720 Емкость склада заполнителей, м3 — 7500 4500 Площадь склада готовой продукции, м2 12672 16550 8300 Потребляемая мощность электроэнергии, кВт 1439,1 2740 1679 Расход пара, т/ч 16,08 П,7 4,8 Расход сжатого воздуха, м3/мии 32,4 106 42,7 Расход воды, м’/ч 15,1 41,6 41 Расход смазки форм, т/год 453 280 176 Списочный состав работающих, чел. 337 558** 576 403 В том числе рабочих, чел. 314 448 ** 46G~ 326 Выработка иа одного рабочего, тыс. руб./год. 26,2 13,6 ♦* 13,5 17,3 Сметная стоимость, тыс. руб.: строительио-моитажиых работ 2164,39 4890 2422,5 оборудования 1497,36 3300 2406,8 • Технико-экономические показатели даны только по главному производ- ственному корпусу предприятия. •* В числителе — значения для производства однослойных панелей наруж- ных стен; в знаменателе — для трехслойных. 148
Рис. 17. Технологическая линия агрегатно-поточного производства железобетонных конструкций для про- мышлеиного строительства с двумя формовочными по- стами 3X6: /„бетоноукладчики СМЖ-Ю2; 2 — бункер раздаточный СМЖ-2А; 3 — виброплощадки СМЖ-200А; 4 — формо- укладчики продольные СМЖ-35А; 5 — кран мостовой электрический грузоподъемностью 15 т; 6 — пакетиров- щики для форм СМЖ-293; 7 — установка для электро- термического напряжения стержней СМЖ-129; 8 — стой- ки для ремонта изделий; 9— тележка-прицеп грузопо- дъемностью 20 т СМЖ-154; 10— самоходная тележка СМЖ-151 грузоподъемностью 20 т; // — стенд для конт- роля и ремонта изделий.
409-10-16/72). Предварительно напряженные плиты покрыти! промышленных зданий размерами 3 X 12 м и 1,5 X 12 м, а такж< стеновые панели из тяжелого бетона илн керамзитобетона изготов ляют агрегатным способом на двух технологических линиях, обо рудованных формовочными постами 3 X 12 м (рис. 18). Формы подготовляют на двух постах, оборудованных рольгангол СМЖ-12А, с помощью которого форма передается на формовочныг пост. Смазку форм предусматривают от централизованной сети с по- мощью удочек марки 381С-10. Предварительное напряжение арматуры производят гидро- домкратом ДГС-63-315, входящим в состав установок для напряже- ния марки 7228/2М. Запроектированная технология позволяет в одной и той же силовой форме 3 X 12 м изготовлять предва- рительно напряженные изделия как с проволочной, так и со стерж- невой илн прядевой арматурой. Камеры теплоклажностной обра- ботки оборудованы пакетировщиками для ферм СМЖ-294-5. На- пряжение арматуры с формы на бетон передается гидродомкратами ДГС-63-315. Обрезка напрягаемой арматуры производится керо- синорезом КР-62. Бетонную смесь к формовочным постам подают бетоноукладчи- ками СМЖ-162, загружаемыми при помощи раздаточных бункеров основных бетоновозных эстакад. Для контроля и ремонта плит принят стенд 409-10-16/1 А. Транспортные операции в пролете про- изводят двумя мостовыми электрическими кранами грузоподъем- ностью 30/5 т, оборудованными автоматическими захватами. Вывоз изделий на склад готовой продукции предусматривают самоход- ной тележкой СМЖ-151 грузоподъемностью 20 т с тележкой-при- цепом СМЖ-154. Технико-экономические показатели производства приведены в табл. 126. Производство железобетонных изделий каркаса серии ИИ-04 (типовой проект 409-10-30). Железобетонные изделия для строитель- ства общественных, административно-бытовых и промышленных зданий по серии ИИ-04 изготовляют агрегатным и стендовым спо- собами (рис. 19). Колонны, диафрагмы жесткости, ригели, плиты перекрытий и стеновые панели изготовляют на двух технологических линиях, оборудованных формовочными пестами с резонансными виброплощад- ками СМЖ-280 грузоподъемностью 20 т, бетоноукладчиками СМЖ-162 и подготовительными постами распалубки, чистки, смазки и арми- рования для изделий длиною би 12 м. Предварительное напряжение арматуры осуществляют механическим способом для изделий длиной до 12 м и электротермическим способом для изделий длиной до 6 м. Камеры тепловлажностной обработки оборудованы пакетиров- щиками. Для контроля и ремонта плитных изделий предусмотрен стенд 409-10-16/IA. Стендовым способом в индивидуальных формах с паровой рубашкой изготовляют лестничные марши с площадками и угловые панели наружных стен. Пролет обслуживают два мостовых электрических крана гру- зоподъемностью 30 т, оборудованные автоматическими захватами. Технико-экономические показатели производства приведены в табл. 126. Производство железобетонных опор наружного освещения и контактной сети городского электрифицированного транспорта (ти- 150
40,600 Рис. 18. Технологическая линия агрегатно-поточного произ- водства железобетонных панелей стен и покрытий для про- мышленного строительства с двумя формовочными постами 3X12 м: / — бункер раздаточный СМЖ-2А; 2— бетоноукладчик СМЖ-162; 3— виброплощадка грузоподъемностью 24 т СМЖ-199А: 4 — рольганг поста 3X12; 5 — столы для арматуры 7151/21 СА. 6 — установки для натяжения арматуры 7228/2М; 7 — кран мос- товой электрический грузоподъемностью 30/5 т; Л — пакети- ровщики для форм СМЖ-294-5; 9 — стенд для контроля и ре- монта изделий; 10—тележка-прицеп СМЖ-154 грузоподъем- ностью 20 т; 11—самоходная тележка СМЖ-151 грузоподъем- ностью 20 т. 12000 *12444000
40,600 А~А Рис. 19. Технологическая линия по изготовлению железо» бетонных изделий каркаса ИИ-04: / — бункера раздаточные СМЖ-2А; 2 — внброплощадки СМЖ-280; 3—-бетоноукладчики СМЖ-162; 4 — установка для электротермического напряжения стержней СМЖ-129; 5 — край мостовой электрический грузоподъемностью 30/5 т; 6 — специализированные формы; 7 — пакетировщики для форм СМЖ-294-4; 8 — пакетировщики для форм СМЖ-293-5; 9 — установка для натяжения арматуры 7228/2М.; 10 — стенд для контроля и ремонта; 11 — тележка-прицеп СМЖ-154 грузоподъемностью 20 т; 12— самоходная тележка грузоподъемностью СМЖ-151 20 т-
эвой проект 409-10-29). Опоры наружного освещения и опоры юнтактной сети городского электрифицированного транспорта из- отовляют на серийно выпускаемых центрифугах с тепловой обра- откой в ямных камерах (рис. 20). Опоры наружного освещения [зготовляют с ненапряженной арматурой, опоры контактной сети— предварительно-напряженной. Заготовленную арматуру подают электрокаром из арматурно- о цеха в пролет со стороны бетоновозных эстакад или со стороны жлада готовой продукции в зависимости от расположения арма- турного цеха, а затем мостовым краном транспортируют к стендам щтяжения, укладки бетонной смеси и сборки форм. Бетонную смесь подают нз бетоносмесительного цеха по бето- говозным эстакадам в самоходных бункерах. Укладку арматурного каркаса, бетонной смеси в нижнюю полу- норму и сборку форм опор наружного освещения производят на :тендах укладки арматуры и бетона. Укладку спиральной арма- туры, стержней, их натяжение, заполнение бетонной смесью нижней толуформы и сборку форм опор контактной сети выполняют на стенде для натяжения арматуры. Все подъемно-транспортные операции осуществляют мос- товыми кранами грузоподъемностью 10 т со специальным авто- матическим захватом конструкции института «Гипростроймате- риалы». После центрифугирования, тепловой обработки в ямной камере и распалубки опоры подвергают осмотру, отделке, при необходи- мости ремонту и после приемки ОТК на самоходной тележке выво- зят на склад готовой продукции. В зимнее время опоры выдерживаются в цехе в течение 6 ч. Полуформы к стендам транспортируются конвейером возврата по- луформ. На этом конвейере проводят их чистку и смазку. Техни- ко-экономические показатели производства приведены в табл. 126. Производство железобетонных безнапорных труб (типовой проект 04-09-20/68). Безнапорные трубы диаметром 400 : 1500 мм изготов- ляют на двух технологических линиях, оборудованных двумя формовочными постами, стендами для снятия бандажей, постами тепловлажностной обработки, распалубки, чистки и смазки форм (рис. 21). Трубы диаметром 400—900 мм формуют на центрифуге 7686/ЗА с ложковым питателем 7286/4, а трубы диаметром 1000— 1500 мм — на центрифуге 7286/1А с ложковым питателем 7286/2 при последую- щей тепловлажностной обработке в металлических формах с пуском пара в полости труб. Производство арматурных каркасов для труб предусматривают на специальной полуавтоматической установке 7396/1 А. Бетонная смесь подается ложковым питателем, загружаемым из самоходного бункера бетоновозной эстакады. । 7 Все подъемно-транспортные операции в пролете производят тремя мостовыми кранами грузоподъемностью 20/5 т. Технико-экономические показатели производства приведены в табл. 126. Производство струнобетонных шпал для городского хозяйства (типовой проект 409-10-23). Производство железобетонных трам- вайных шпал производится в унифицированном типовом пролете УТП-1/65 (рис. 22). 153
Рнс. 20. Технологическая линия производства опор наружного освеще- ния и контактной сети городского электрифицированного транспорта: / — бункер раздаточный СМЖ-2; 2 — бетоноукладчики самоходные СМЖ-163; 3 — стенд для натяжения арматуры СМЖ-338; 4 — стенд для укладки арматуры и бетона; 5—кран мостовой электрический К-ЮТ-25-16,5 грузоподъемностью 10 т; 6 — конвейер возврата полуформ; 7 — центри- фуга СМЖ-169С; 8—автоматический захват грузоподъемностью 6 т; 9 — тележка-прнцеп СМЖ-154; 10 — самоходная тележка СМЖ-151 грузо- подъемностью 20 т. Стержни 12000*12-144000 —Ч--------н-
Рис. 21. Технологическая линия производства железобетонных безнапорных труб: I — ложковый питатель 7286/4 для труб 0 400—900 мм; 2 — лож- ковый питатель 7286/2 для труб 01000—1500 мм; 3— роликовая центрифуга 7286/1А для труб 0 1000—1500 мм; 4 — роликовая цен- трифуга 7286/ЗА для труб 0 400—900 мм; 5 — бункер раздаточный с ленточным питателем; 6 — стенд для снятия бандажей 7470/IА для труб 0 300—900 мм; 7 — стенд для снятия бандажей 7470/ЗА для труб 0 1000—1500 мм; 8 — пост распалубки, чистки и смаз- ки форм 7470/5Л для труб 0 1000—1500 мм; 9 — кран мостовой электрический грузоподъемностью 20 т; 10 — пост распалубки, чистки и смазки форм 7470/4А для труб 0 300—900 мм; // — по- луавтоматическая установка 7396/1А для изготовления каркасов; 12—машина для стыковой сварки АСП-10; 13 — самоходная те- лежка 6274с. 18000
Рис. 22. Технологическая линия производства железобетонных шпал для городского хозяйства: 1 — раздатчик бетона СМЖ-2; 2 — формоукладчик (нестандартное оборудование); 3 — формовочная установка СМЖ-195; 4 — гидро- домкрат СМЖ-82; 5 — линии заготовки проволочных пакетов СМЖ- 15; 6 — конвейер подготовки форм (нестандартное оборудование); 7 — кантователь 221261; 8 — кран мостовой электрический грузопо- дъемностью 10 т; 9 — штабелнровщик 221245ПА; /0 — самоходная тележка СМЖ-151.
Шпалы изготовляются по агрегатной схеме при конвейеризации процессов распалубки, подготовки форм и обработки готовых шпал. Формы по рольгангам девяти постов подготовительного конвейера перемещаются с помощью толкателей. На постах Механизированы все трудоемкие процессы (кантование, установка форм на форми- ровочные посты и т. д.). Агрегатная линия оборудована формовочной установкой с супергармоническим виброприводом типа СМЖ-195 грузоподъемностью 4 т, раздатчиком бетона и вибропригрузочным щитом. Изделия формуют в групповых шестигнездных металлических силовых формах. Применение виброплощадки с супергармоническими колеба- ниями обеспечивает значительное уменьшение шума, вредных виб- раций в производственном помещении и резко снижает необходи- мость в ручном разравнивании бетонной смеси при формовании. Транспортные операции в пролете выполняют два мостовых электри- ческих крана грузоподъемностью 10 т. Тепловлажностную обработку изделий производят в пропарочных камерах ямного типа. Технико-экономические показатели производства приведены в табл. 126. Производство железобетонных предварительно-напряженных кон- струкций промышленных зданий и сооружений мощностью 125 тыс. м* в год (типовой проект 409-10-33). В пролетах главного производ- ственного корпуса предприятия (рис. 23) изготовляют: плитные и линейные конструкции длиной до 6м на двух тех- нологических линиях по поточно-конвейерному способу производ- ства; линии оборудованы механизированными постами по распа- лубке, чистке, смазке, сборке форм, натяжению и укладке арма- туры; изделия формуют на унифицированных поддонах с оснасткой для разнотипных конструкций; предварительно напряженные плиты покрытий и стеновые панели длиной 12 м для промышленных зданий по агрегатно-поточ- ной технологии на двух формовочных постах 3 X 12 м; подготовку форм производят на двух постах рольганга, с помощью которого форма передается на формовочный пост; ригели пролетом Эмс полками для опиранья плит на поточно- конвейерной линии, оборудованной восемью механизированными постами для выполнения всех подготовительных операций (распа- лубка, чистка, смазка, армирование) и формование; предварительно напряженные фермы и балки длиной до 24 м на коротких стендах, размещенных в напольных камерах; конструк- ция стенда предусматривает групповое натяжение арматуры с пере- дачей усилия натяжения на строительную конструкцию; колонны длиной до 14,8 м в металлобетонной оснастке по стен- довой технологии; набор универсальных металлобетонных элементов, которые образуют контур-форму для формования колонн, распо- лагают в полу камеры тепловлажностной обработки. Арматурные каркасы, сетки и стержни изготавливают в двух поперечных пролетах производственного корпуса. Транспортируют арматурные изделия к местам армирования технологических линий электрокарами. Бетонную смесь к формовочным постам подают бетоноуклад- чиками и бетонораздатчиками, которые загружаются из самоход- ных бункеров бетоновозных эстакад. 157
>2000 = /б. Рис. 23. План главного корпуса произ оружений: 1 — краны мостовые грузо ная для сварки сеток АТМС-14-75-7-2 краны мостовые электрические грузо для сборки каркасов 3X6 7207/2СА; 8- для сборки каркасов ригелей с кдещдмт матуриой стали С-146А; /2— многоэлек для точечной сварки МТПП-75; 14 — и резки арматурной стали ИО-35Е; 16 — СМ-3002; 18 — гидравлический станок дл? установки для сборки каркасов колош касов МТМ-35; 22 — бетоноукладчик* мостовой грузоподъемностью 15 т; 25 — СМЖ-199а грузоподъемностью 24 т; 27 — СМЖ-164; 29 — бетоноукладчик (изделие мостовые грузоподъемностью 20/5 т; 32 — ной арматуры (изделие 3107 ГСМ); 34 — (изделие
одства предварительно-напряженных конструкций промышленных зданий и со- одъемностью Ют; 2 — самоходные тележкн 6274С; 3 — машина мнсгоэлектрод- — машина для контактной точечной сварки арматурных каркасов МТМ-33; 5 — одъемностью 5 т; 6 — станок для гибки сеток 7251 А; 7 — вертикальная установка танок для резки арматурной стали диаметром до 10 мм С-370; 9 — установки ^-243В; 10 — машина для точечной сварки МТ-1210; 11 — станок для гнутья ар- родная машина для сварки арматурных каркасов МТМК-ЗхЮО; 13 — машина тан для правки и резки арматурной стали СМЖ-142А; /5 — станок для правки машина для стыковой сварки МС-2008; /7 — станок для резки арматурной стали езкн арматурной стали С-445; 19 — машина для точечной сварки МТМ-09; 20 — клещами К-243В; 21 — многоэлектродная машина для сварки арматурных кар- -МЖ-162; 23 — виброплощадки СМЖ-200А грузоподъемностью 15 т; 24— кран амоходные тележки СМЖ-151 грузоподъемностью 20 т; 26 — внброплощадки ;раны мостовые электрические грузоподъемностью 30/5 т; 28 — тележки-прицепы ЛОЗ); 30— виброплощадка грузоподъемностью 24 т (изделие 3104); 31 — краны етоноукладчикн стендовые (изделие 3112); 33 — машины для обрезки напряжен- юханизмы для открывания бортов (изделие 3108 ГСМ); 35 — бетонораздатчики
12000* 12 = 144000
Рис. 24. План главного корпуса предприятия крупнопанельного домостроения: /—бетоноукладчик 7151/ЗСА; 2 — комплект оборудования для производства сплошных панелей перекрытий (СМЖ-3501, 3506, 3001, 3006, СМЖ-3404, СМЖ-280)', 3 — оборудование для отделки панелей перекрытий СМЖ-3510; 4 —краны мостовые электричес- кие грузоподъемностью 12,5 т; 5 — конвейеры ленточные для подачи бетонной смеси (разные); 6 — кассета для панелей перекрытий СМЖ-253; 7 — кассета для панелей внутренних стен СМЖ-3312; 8 — кассета для панелей перегородок СМЖ-3322; 9 — формы для крупногабаритных доборных изделий; 10 — оборудование для отделки панелей внутренних стен и перегородок СМЖ-3330; 11 — уста- новка кассетно-формовочная для крышек сантехкабин СМЖ-263; 12 — формы для разобщенных сантехкабин СМЖ-268, СМЖ-269; 13 — формы для совмещенных сантехкабин СМЖ-266, СМЖ-267; 14 — формы для вентиляционных блоков СМЖ-270; /5 — форма для шахт лифтов СМЖ-272; 16 — конвейер отделКи панелей наружных стен СМЖ-3100; 17 — конвейер отделки и монтажа объемных изделий (правый) СМЖ-279; 18— бетоноукладчики СМЖ-166; 19 — укладчик декоративных бетонов, растворов и декоративных дробленых ма- териалов СМЖ-256; 20 — шпатлевочная машина СМЖ-3232; 21 — комплект оборудования для производства панелей наружных стен СМЖ-3001, 3009, 3012; 22 — заглаживающая машина СМЖ-3404; 23 — комплект оборудования для производства доборных и архи- тектурных изделий СМЖ-3002, 3004, 3006, 3009, 3012; 24 — горизонтальные установки для сварки арматурных каркасов 7207/1СА; 25 — вертикальные установки для сварки арматурных каркасов; 26 —линейная установка для сварки арматурных каркасов с подвесной сварочной машиной МТПП-75-6; 27 — краны мостовые электрические грузоподъемностью 5 т; 28 — станок для гибки се- ток 7251А; 29— машины для контактной точечной сварки МТП-75-15; МТП-150-1200; 30 — машина многоэлектродная МТМКЗХ100-3 для сварки каркасов; 31 — автоматизированные поточные линии 7247ОВ, 7247СЕ для изготовления арматурных сеток шириной до 3800 мм; 32 — станки для гибки арматурной стали С-146А; 33 — станки для резки арматурной стали С-370; 34 — машина для высад- ки анкеров на стержнях 6596С/1М; 35— машина для электрической контактной стыковой сварки МС12-02; 36— правильно-отрезные станки СМЖ-142, И6118. х W л X ф X о о я о 2 X о х □ о 2 О = X 2 5 О о с? Е 2 X 3 X ia К сг 03 о о 2 О о ia •О ta 03 я о Р СО X о X Ja • аа О я я о X я о о с 5 3 х £ о
; 12000*12*144000
нием осуществляют <?; конвейерной линии. Бетонную смесь к стендовым фор- мам подают в бункерах. В отдельном пролете организовано производство арматуры, предусматри- вающее изготовление сеток и карка- сов. Технико-экономические показатели предприятия приведены в табл. 127. Главный производственный корпус для сельского строительного комбината железобетонных конструкций (типовой проект 409-10-32). Комбинат изготовляет железобетонные изделия для жилых и общественных зданий серии 25 и ком- плекты железобетонных изделий для производственных сельскохозяйствен- ных зданий (рис. 25). Все панели на- ружных и внутренних стен изготовляют на восьмипостовой конвейерной линии, их тепловая обработка производится в выносных одноярусных щелевых ка- мерах. Панели перегородок изготовляют в кассете. Для изготовления многопустотных панелей перекрытий размером до 3 X 7,2 м принят специальный ком- плекс оборудования, тепловая обработ- ка — в камерах периодического дей- ствия. Фермы L = 18 м изготовляют в стендах-камерах. Лотки, кормушки высотою более 410 мм, балки изготовляют в индиви- дуальных формах, тепловлажностную обработку производят в камерах пе- риодического действия. Бетонную смесь подают в проле- ты по бетоновозной эстакаде и ленточ- ными конвейерами. В отдельном пролете организова- но производство арматуры, предусмат- ривающее изготовление сеток и карка- сов. Отделку изделий производят на специально оборудованных постах. Ввиду перспективы замены ком- плексной серии зданий 25 на комплекс- ную серию 135, отличающуюся разме- рами некоторых изделий, при привяз- ке проекта завода следует прово- дить необходимую корректировку в связи с этой заменой и предусмат- 163
ривать производство внутренних стеновых панелей из тяжелого бетона. Технико-экономические показатели главного производственного корпуса приведены в табл. 127. § 34. НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ ЦЕХОВ Нормы проектирования формовочных цехов (отделений), об- щие для всех способов формования бетонных и железобетонных из- делий, приведены в табл. 128, для формования изделий на конвей- ерных линиях и агрегатно-поточных установках — в табл. 129, для производства на стендах — в табл. 130, для производства изде- лий в кассетах — в табл. 131, для крановых операций — в табл. 132. Таблица 128. Общие нормы проектирования Наименование Норма Период, на который рассчитан запас в формовочном цехе (про- лете) арматурных сеток и каркасов, в том числе пространствен- ных, ч Усредненная масса арматурных конструкций (плоских сеток и пространственных каркасов), размещаемый горизонтально на 1 м2 площади прн хранении в формовочном цехе (с учетом прохо- дов), т То же, размещаемых вертикально (преимущественно прн кассет- ном производстве) с учетом площади, занимаемой подставкой для их хранения, т Объем железобетонных изделий, приходящийся на 1 м2 площа- ди в период остывания и выдержки в цехе, м3, при хранении в горизонтальном положении: ребристые панели пустотные панели линейные элементы правильной формы линейные элементы неправильной формы при хранении в вертикальном положении панелей в кассетах (с учетом площади, занимаемой стеллажами) при ширине па- нелей: до 3 м более 3 м Высота штабеля хранения резервных форм в цехе Резервное количество форм на ремонт, % Масса металлических форм, приходящаяся иа I м2 площади скла- дирования, т Площадь для текущего ремонта форм на каждые 100 т форм, находящихся в эксплуатации, м2 Отходы н потери бетонной смеси прн ее транспортировании и формовании изделий, % Расход смазки на 1 м2 развернутой поверхности форм и кас- сет, кг Количество изделий, подвергаемых устранению дефектов, % от общего выпуска Расчетная усредненная температура элктропрогрева прутков (для определения расхода электроэнергии), °C: стержневых проволочных 0,08 0,12 0,4 1 1 0,6 1,2 1,5 2,5 0,7 25 1,5 0,2 5 400 350 4 164
Продолжение табл. 128 Наименование Максимальная скорость ленты конвейера при подаче бетонной смеси, м/с Минимальная продолжительность выдерживания свежеотформо- ванных изделий из поризованного легкого бетона до нанесения верхнего фактурного слоя, ч: для бетона, поризованного газом для бесиесчаного бетона, поризованного пеной то же, с 10% песка то же, с 20% песка Температура легкобетонной смеси, поризованной с помощью га- зообразователя при заливке в форму, ° С Норма 0,5 2 1 0,5 Не менее 35 Таблица 129. Нормы проектирования для агрегатно-поточного или конвейерного производства Формуемые изделия Максимально допустимая продолжительность полного цикла формования, мин, на одной виброплощадке размерами, м зхб 3X12 при объеме бетона эдной формовки, м3 ДО 1,5 до 3,5 до 3 до 5 Однослойные— несложной конфи- гурации 12 15 22 28 Однослойные — сложной конфи- гурации (ребристые с высокими тонкими ребрами), групповые формовки Многослойные илн офактуренные 15 20 34 40 панели 30 35 4 b 52 Примечания: 1. При формовании изделий на автоматизированных постах принимается коэффициент 0,8. 2. При формовках, характеристика которых значительно от- личается от приведенных в табл. 129, продолжительность формования уточня- ется циклограммой. 3. Если формовочные операции распределяются по двум илн более постам, то максимальная продолжительность формования уменьшается и принимается по времени наиболее загруженного поста. Таблица 130. Нормы проектирования для стендового производства Наименование Норма Оборачиваемость стендовых линий длиной до 100 м при из- готовлении преднапряженных балочных конструкций (прн условии заготовки пакетов напряженной арматуры вне стен- да), сутки То же, для коротких стендов и силовых форм, сутки Максимальный угол отклонения крайней проволоки от оси пакета (на пакетных стендах), град Максимальный угол отклонения стержня между концевой Диафрагмой и упором относительно осн, град Не более 2 Не более 1 6 6 165
Продолжение табл. 130 Наименование Норма То же, пряди: со стороны натяжения для прядей диаметром 9—15 мм с хвостовой стороны для прядей диаметром 9—15 мм Расчетный перепад между температурой упоров стенда, воспринимающих усилия от напряженной арматуры и макси- мальной температуры бетонной смеси при тепловой обработ- ке, ®С 4 10 60 Таблица 131. Нормы проектирования для кассетного производства Наименование Норма Число отсеков в кассете при изготовлении панелей, шт. Максимальная продолжительность операций для 10-отсеч- ной кассеты *, мин: распалубка (разборка кассеты и извлечение изделий) подготовка кассеты (чистка, смазка, установка арма- туры и закладных деталей, сборка кассеты) укладка и уплотнение бетонной смесн вибрированием Среднее число оборотов кассет в сутки при двухсменном формовании Площадь для текущего ремонта кассет на один пролет, м2: при количестве кассет до 5 при количестве кассет более 5 Пневмотранспорт бетонной смеси: максимальная приведенная длина трассы (с учетом горизонтальных и наклонных участков) при порцио- нальиой подаче, м минимальная подвижность бетонной смеси, см максимальная высота подъема бетонной смеси, м оптимальный угол наклона бетоиовода к горизонту прн подъеме трассы, град 8—14 60 120 60 Определяется по графику производ- ства До 50 До 100 До 250 8—12 До 8 30—45 * Для кассет с другим числом отсеков нормы применяются с коэффициен- тами: для 8-отсечной кассеты —0,8, для 14-отсечиой 1,4. Примечание. При расчетах перемещение бетонной смеси на высоту 1 м принимается эквивалентным перемещению ее по горизонтали иа 10 м. Таблица 132. Нормы проектирования крановых операций Наименование Норма Коэффициент использования скорости крана прн длине перемещения, м: до 10 от 10 до 30 более 30 Коэффициент использования скорости тележки крана при длине перемещения, м: до 5 до 15 более 15 0,5 0,8 1 0,5 0,8 1 166
Продолжение табл. 132 Наименование Коэффициент использования крана по времени: при одном кране в пролетах при двух кранах в пролетах Продолжительность выемки изделия из кассеты, формы из стеллажа, включая строповку, с Продолжительность установки изделия иа стеллажах, включая расстроповку, с Продолжительность установки изделия в штабель или на тележку, включая расстроповку, с Время иа операции с автоматической траверсой: установка форм на виброплощадку илн объем их, с установка форм в тепловую камеру или выемка из нее (вся операция в пределах камеры), с Время на ручную строповку изделий (с установкой изде- лий на пол или съем их с пола): при одном такелажнике при двух такелажниках Расчетная высота подъема изделий илн форм над каме- рой нли вибрОплощадкой, м Норма Не более 0,8 То же, 0,7 Не более 60 То же, 40 40 10 30 30 15 1,5 Примечания: 1. При расчетах по п. 1 и 2 запрещается суммировать вре- мя перемещения крана н тележки. 2. Для расчетов по п. 3 при обосновании работы мостовых кранов циклограммами могут быть приняты более высокие коэффициенты. Глава VIII ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ § 35. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Структура технологических процессов в производстве сборных железобетонных конструкций характеризуется составом операций и элементных процессов. Технологические процессы изготовления железобетонных конструкций включают производственные опера- ции, которые объединяются в элементные процесс ы (под- готовка форм, армирование, формование, тепловая обработка и т. п.). В соответствии с принятыми методами обработки, оборудова- нием и организационным строением элементные процессы могут состоять из одной, нескольких или большинства (например, в стен- довом производстве) операций технологического процесса. Элемент- ный процесс выполняют на определенном рабочем месте — посту технологической линии. Параметры технологических процессов, используемые при ана- лизе и проектиросанни организации технологических процессов, характеризуют затраты времени и труда, эффективность исполь- зования основных ресурсов, уровень организационного совершенст- ва процессов (табл. 133). Формы организации технологических процессов зависят от достигнутой пропорциональности, ритмичности, параллельности и непрерывности процессов. В общем случае основной задачей организации конкретного технологического процесса является согласование требований 167
Таблица 133. Параметры технологических процессов Параметр Расчетная формула Обозначения в расчетных формулах — длительность производ- ственной операции II t{ — длительность i го эле- мента производственной опе- рации; п — число элементов, входящих в операцию Т'э — длительность элемент- ного цикла Ч и -" iiMs 1 ,И *0,— длительность несовме- щенной /-й операции; m— число несовмещенных опера- ций, входящих в элементный процесс — рабочий ритм элемент- ного процесса Гэ _ Гэ + ,э тэ — перерыв в повторении элементного процесса для очередных изделий ц/у — показатель загрузки ра- бочих /-й профессии в 1-м элементном процессе у si 1ц — занятость рабочих /-й профессии в t-м элементном процессе — рабочий ритм i -го элементного процесса ^см(-у — показатель загрузки рабочих / -й профессии в те- чение рабочей смены в i-м элементном процессе _ S hj СМ / / т 1 см 1 Е ^ч‘ ~ суммарная занятость рабочих /-й профессии в те- чение рабочей смеиы в j-m элементном процессе; сменный фонд рабочего вре- мени Гц — длительность техноло- гического цикла (в рабочее время суток) при стендовом способе производства = Т + ц П ' + гт. о + -ц Тп -длительность цикла под- готовки стенда к тепловой обработке (распалубка, под- готовка форм, армирование, укладка н уплотнение бетон- ной смеси, отделка в т. п.); ^т- о — длительность тепло- вой обработки в рабочее вре- мя; -Гц — длительность организа- ционных перерывов — то же, при агрегатном способе производства + О «Mji II “ + гэ. — рабочий ритм f-го эле- меитного процесса; k — число элементных про- цессов (без процесса тепло- вой обработки) -гК 'ц — то же, при конвейерном способе производства ^Ц — гкт Т'т. 0 гк —рабочий ритм конвейе- ра; "1 — число постов конвейера (включая передаточные уст- ройства для загрузки форм в камеры) 168
Продолжение табл, 133 Параметр Расчетная фо рмула Обозначения в расчетных формулах Wc “ суточный выпуск про- дукции технологической ли- нией вс А’с = т,- Q h суточный фонд рабоче- го времени; 01 — рабочий ритм линии; Q — число изделий, изготав- ливаемых за период рабочего ритма линии гс — рабочий ритм стендовой установки г =^ТС 'с 1 ц •рС 'ц —длительность технологи- ческого цикла — оборота стенда (в рабочее время су- ток) ra — рабочий ритм агрегат- ной линии; гк — то же, конвейера гэв г& = 77“ ^эе гк = гэв гэв — рабочий ритм ведуще- го элементного процесса; мэв — число постов, на ко- торых выполняется ведущий элементный процесс R — плановый такт выпуска продукции Sj II Вр — расчетный фонд рабо- чего времени в планируемом периоде; N —• программа выпуска про- дукции в планируемом пери- оде Р — средняя суммарная чис- ленность рабочих на линии п '-Е& l-l 1 или п Р-Д У H^cmz 2 см 1=1 п — число типов изделий, выпускаемых на линии; Н1 — трудоемкость изготов- ления одного изделия i-ro типа; R- — плановый такт выпуска изделия t-го типа; A'cMj- ” число изделий i-ro типа, выпускаемых за сме- ну; ГСм — сменный фонд рабоче- го времени Pj — среднее число рабочих /-й профессии на линии _ Paf pi~ 100 <зу —процентное содержание /•го вида работ в общем объеме ki — показатель загрузки по времени машины (агрегата, установки), работающей только в рабочее время . J3_i 4 Г*1 /э. — занятость машины (агрегата, установки) в i-м элементном процессе; гэ ~ рабочий ритм i-ro эле- ментного процесса 169
Продолжение табл. 133 Параметр Расчетная формула Обозначения в расчетных формулах ki — показатель загрузки по времени установки, в кото- рой технологический процесс протекает как в рабочее вре- мя, так и в нерабочие пе- риоды (перерывы, нерабочие смены) п к 2 24ч Tj — длительность периодов занятости установки работой в / -е сутки (к периодам за- нятости стендов и камер тепловой обработки относя- тся также обеденные пере- рывы и нерабочие смены, если в эти периоды осущест- вляется тепловая обработка изделий); « — число суток, через которое на установке повторяется порядок работы первых (исходных) суток Но — удельные затраты тру- да в процессе У, Wcm Н° *с •гсм ~ сменный фонд рабоче- го времени; Рсм— число рабочих, заня- тых на линии в течение сме- ны; а — число смен в сутки; Кс — суточный выпуск про- дукции УМ1 — уровень механизации труда (степень охвата рабо- чих механизированным тру- дом) Ум, = 100% Рм — число рабочих, выпол- няющих работу механизиро- ванным способом (не менее половины рабочего времени); Ро — общее число рабочих УМ2 — уровень механизиро- ванного труда в общих тру- довых затратах Ум, = г 100% 7 о Тм —время механизированно- го труда; Го — общее время работы программы производства, выраженных в плановом такте выпуска продукции R, и возможностей технологического процесса, выражен- ных в затратах времени на выполнение элементных процессов Тэ: 7’э + ^ = %^ где тэ — перерыв в повторении элементного процесса для очеред- ных изделий; аэ— целое число, показывающее равенство или крат- ность плановому такту рабочего ритма элементного процесса г., гэ = Т’э + тэ- Чем больше достигнуто соответствие (равенство или крат- ность) величин Тэ и R (чем ближе значение тэ к нулю), тем полнее согласован рабочий ритм элементного процесса с заданной перио- дичностью выпуска продукции. В зависимости от достигнутой синхронизации элементных про- цессов технологические процессы могут быть организованы в раз- личных формах (рис. 26). 170
При достижении технологической синхронизации элементных процессов (тэ = 0) форма организации технологического процес- са непрерывно-поточная. Если технологическая синхронизация всех элементных про- цессов невозможна (тэ > 0), в зависимости от достигнутой орга- низационной синхрониза- ции (загрузки рабочих в пе- риод рабочего ритма) фор- ма организации технологи- ческого процесса может быть п рерывн о-поточ- ной или прямоточ- ной. § 36. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Исходные данные для проектирования организа- ции технологических про- цессов: программа произ- водства; технико-экономи- ческая характеристика ти- повых и результаты ана- лиза действующих техно- логических линий; типо- вые операционные нормали; действующие нормативные документы по производству сборных железобетонных изделий. Проект организации тех- нологического процесса раз- рабатывается в составе тех- нологической части проек- тного задания и является основанием для составления оперативно-технической до- кументации (технолоТичес- ких карт) в период пуска и освоения линии. На действующем пред- приятии организацию тех- нологического процесса разрабатывают по плану организационно- технических мероприятий в виде оперативно-технической доку- ментации (технологических карт). Проект организации технологического процесса выполняется в виде пояснительной записки и графиков в таком составе: харак- теристика производственного процесса со схемой плана технологи- ческой линии; краткое описание и схема технологического про- цесса; конструктивно-технологическая характеристика изде- лия (чертежи изделия, технические условия на его изготовление и 171
расход материалов и полуфабрикатов); операционные нормали; сводная ведомость трудозатрат; состав бригады; пооперационные графики технологического процесса; графики работы линии. Проектирование организации технологического процесса включает разработку (привязку типовых) операционных нормалей и расчет технологического процесса. Операционные н рмали разрабатывают на все операции техно- логического процесса с учетом результатов его анализа в таком составе (табл. 134): схема организации рабочего места; техниче- ские условия выполнения операции; условия безопасной работы; содержание, последовательность и трудоемкость выполнения элемен- тов операции; количественный и профессионально-квалификацион- ный состав рабочих; оборудование, инструмент и приспособления для выполнения операции; характеристика операционного конт- роля. Схема организации рабочего места учитывает: расположение основного и вспомогательного оборудования; расположение рабо- чих, транспортных и складских зон; расположение (схему движе- ния) рабочих при выполнении операции. Техническими условиями выполнения операции конкретизируют (применительно к определенному типу изделия) требования общих технических условий на изготовление и приемку сборных железо- бетонных изделий, отражая рекомендуемые (принятые) технологи- ческие режимы обработки. Условия безопасной работы должны отражать специфические требования и рекомендации выполнения основных элементов опе- рации, обеспечивающие безопасность труда, на основе действую- щих указаний по технике безопасности и производственной сани- тарии на предприятиях сборного железобетона. Данные о содержании и последовательности выполнения эле- ментов операции, составе исполнителей по каждому элементу опе- рации, нормативах времени (трудоемкость) на выполнение каж- дого элемента операции и типе оборудования, инструмента и при- способлений для выполнения операции отражаются в операцион- ной нормали, согласно «Нормативам и типовым нормам времени на производство железобетонных изделий и конструкций на заво- дах сборного железобетона» с учетом результатов анализа техно- логических процессов на действующих линиях. Характеристика операционного контроля включает: сведения об объекте, содержании, периодичности и техничес- ких средствах контроля; степень ответственности бригадира, сменного мастера, пред- ставителей лаборатории и отдела технического контроля за свое- временность и качество контроля. Расчет технологического процесса состоит из определения трудоемкости процесса, длительности элементных циклов, числа постов технологической линии, численного и профессионально- квалификационного состава рабочих, а также включает разработку графиков работы линии. Трудоемкость технологического процесса изготовления изделия или группы изделий (при использовании многоместных форм, на длинных стендах и в других случаях, когда одновременной об- работке подвергается несколько изделий) рассчитывается в такой последовательности: 172
Таблица 134, Операционная нормаль Наименование операции: сварка стыков арматурных стержней в плеть Схема организации рабочего места Технические условия Торцы свариваемых стержней должны быть очищены от ржавчины и краски Боковые поверхности стержней, соприкасающиеся с зажимными губками, должны быть зачищены Угол торцовой поверхности с осью стержня должен быть равен 90' или близок к нему Стыки должны предохраняться от резкого остывания и соприкосновения с водой Условия безопасности труда Рабочие должны работать в защитных очках со светлыми стеклами Элементы операции Исполнители Трудоем- кость, чел.-мнн Оборудование и инструмент Контроль Число, чел. Профессия Разряд Уложить и заправить концы стержней в контакт машины Включить машину, сварить стык, выключить станок Подать плеть на стеид 2 2 2 Арматур- щик » 111, IV » » 1 2 1 Сварочная машина МСО-100-3 Роликовый стол для по- дачи стержней Роликовый стол для переме- щения плети ОТК от каждой партия отби- рает по 3 образца i ’ мм со стыком в середине образ- ца и испытывает на разрыв до разрушения Результаты испытания акти- руются и заносятся в специ- альный журнал
по конструктивно-технологической характеристике изделия и характеристике принятого оборудования определяются объемы работ; по каждому элементу операции определяется его трудоемкость из операционных нормалей или типовых нормативов; определяются суммарные затраты труда по каждой операции и всего на изделие (группу изделий); устанавливается относительная трудоемкость работ на изде- лие (группу изделий) для различных разрядов и профессий рабочих. Состав сменной бригады рабочих (количественный и профес- сионально-квалификационный) устанавливается на основании смен- ной трудоемкости работ и удельного веса работ, требующих опре- деленного разряда и профессии рабочих. При определении состава рабочих необходимо стремиться к достижению: наибольшего удельного веса основной функции каждого рабо- чего в общем объеме выполняемых работ; примерно одинаковой занятости рабочих по однородным груп- пам профессий и разрядам для обеспечения равной интенсивности труда; соответствия трудоемкости функций каждого рабочего условиям рационального режима труда и отдыха. С целью достижения этих условий производится перераспре- деление функций между отдельными исполнителями. Эта задача решается для агрегатных и конвейерных линий при построении пооперационного графика технологического процесса, для стендо- вых линий — при построении типового графика работы линии. Пооперационный график технологического процесса устанав- ливает взаимосвязь и последовательность выполнения операций, движение (расстановку) рабочих по постам технологической ли- нии, использование рабочих и оборудования в период ритма. График работы линии устанавливает взаимосвязь и последова- тельность выполнения элементных циклов (операций), движение (расстановку) рабочих по постам технологической линии, исполь- зование рабочих и оборудования в течение рабочей смены. § 37. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЦИКЛОВ Длительность элементных циклов определяют исходя из дли- тельности и совмещения во времени операций, входящих в состав элементных процессов. Расчет длительности элементных циклов ведут в такой последовательности: исходя из заданной программы производства рассчитывают плановый (директивный) такт выпуска изделия или комплекта изделий (табл. 133); исходя из расчетной трудоемкости изготовления изделия и пла- нового (директивного) такта выпуска изделия расчитывают среднее число рабочих (суммарное и по профессиям и разрядам) (табл. 133); определяют минимально возможные расчетные длительности элементных циклов; производят технологическую синхронизацию элементных про- цессов; осуществляют организационную синхронизацию технологиче- ского процесса; 174
исходя из достигнутой синхронизации определяют оптималь- ную длительность элементных циклов; оптимальной следует счи- тать такую длительность элементного цикла, которая обеспечивает достижение заданного (или максимального) выпуска изделий при эффективном использовании производственных ресурсов. Если в элементном процессе принимает участие несколько ма- шин, перемещающихся в одной плоскости, при расчете длитель- ности элементных циклов необходимо обеспечить четкое взаимодей- ствие всех машин во времени и в пространстве путем построения циклограммы их работы. Минимально возможная расчетная длительность элементного цикла равна сумме затрат времени на выполнение несовмещенных операций, входящих в рассматриваемый элементный процесс. По полученным данным проводят анализ элементного процесса. При этом в зависимости от поставленной задачи можно следовать двумя путями: 1) при заданном программой выпуске изделий необходимо синхронизировать каждый элементный процесс с плановым (дирек- тивным) тактом выпуска продукции; 2) при необходимости получить максимальный выпуск продук- ции исходя нз имеющихся (ограниченных) ресурсов необходимо синхронизировать каждый элементный процесс с рабочим ритмом технологической линии. Технологическая синхронизация элементных процессов осуще- ствляется следующим образом. Элементный процесс, длитель- ность цикла которого равна или кратна ритму выпуска изделия, является технологически синхронизированным. В общем случае связь между длительностью элементного цикла Тэ и ритмом вы- пуска изделия R имеет вид тэ + s = где тэ—величина перерыва (разница между длительностью эле- ментного цикла и периодом повторения ритма аэ /?); аэ — целое число (1, 2, 3,...), показывающее равенство или кратность суммы (Тэ + Тэ) ритму выпуска изделия. Величина тэ может находиться в пределах 0 < тэ < R; чем ближе ее значение к нулю, тем точнее осуществлена технологиче- ская синхронизация элементного процесса. Элементный процесс при первичной синхронизации (в процессе проектирования) дол- жен иметь величину тэ не более 0,17? (с учетом окончательной син- хронизации во время пуска и освоения линии). Для достижения технологической синхронизации элементных процессов могут быть применены следующие организационно-технические приемы: пе- редача отдельных операций в состав смежных элементных процес- сов; объединение нескольких элементных процессов в один; изме- нение оснащения постов машинами, устройствами и приспособле- ниями; изменение числа рабочих. Если нельзя достигнуть технологической синхронизации всех элементных процессов или загрузка рабочих в элементных процес- сах оказывается низкой, следует переходить к организационной синхронизации технологического процесса. 175
В случае необходимости обеспечения максимального выпуска продукции при имеющихся (ограниченных) ресурсах технологи- ческую синхронизацию элементных процессов осуществляют по рабочему ритму технологической линии. Рабочий ритм технологи- ческой линии определяют по рабочему ритму ведущего элемент- ного процесса. В общем виде связь между длительностью элемент- ного цикла и рабочим ритмом технологической линии следующая: 7’э + хэ;=аэгл. где гл — рабочий ритм технологической линии. Организационная синхронизация технологического процесса счи- тается достигнутой, если рабочие (всех профессий и разрядов) имеют полную загрузку в период принятого (рабочего) ритма вы- пуска изделий: где Т)у — показатель загрузки рабочих /-й профессии и разряда в технологическом процессе; — занятость рабочих /-й профес- сии и разряда в i-м элементом процессе, мин; т — число элементных процессов, в которых заняты рабочие ;-й7 профессии и разряда; Z?p— принятый (рабочий) ритм выпуска изделия, мин. Организационная синхронизация элементных процессов для достижения максимального выпуска изделий осуществляется по рабочему ритму технологической линии, а для достижения задан- ного выпуска изделий — по директивному ритму. Организационная синхронизация выполняется следующим ме- тодом. Составляется график (табл. 135), в который вносятся на- звания элементных процессов, содержание операций, оборудование, состав рабочих, трудоемкость и длительность операций. Справа к таблице присоединяется равномерная шкала времени. Во все гра- фы переносятся данные из соответствующих пооперационных гра- фиков элементных процессов. Проводится анализ потребности в рабочих разных профессий и разрядов. Как видно по пооперационному графику технологи- ческого процесса, составленному до проведения организацион- ной синхронизации (табл. 135), потребность в рабочих, во-первых, превышает в отдельные периоды времени среднюю численность (штрихпунктирная линия) и, во-вторых, неравномерна. Последо- вательно для всех профессий и разрядов исходя из взаимосвязи операций выравниваются потребности и приводятся в соответствие со средним значением. При этом все операции должны быть вы- полнены в период ритма выпуска изделия. На табл. 136 приведен пооперационный график технологиче- ского процесса после выполнения его организационной синхрони- зации. Полученные в результате синхронизации (технологической и организационной) длительности элементных циклов являются оптимальными, так как синхронизация элементных процессов про- водится исходя из наиболее эффективного использования произ- водственных ресурсов. 176
Таблица 135. Пооперационный график технологического процесса III. Армирование ' [ I. Распалубка | Процессы
00 | Процессы Операции Оборудование, инструмент Рабочие Профессия, разряд Чел. [" IV. Формование | IV-1. Подготовка бетоноук- ладчика Конвейер, бетоноуклад- чик Бетонщик, V 2 IV-2. Укладка н уплотнение бетонной смеси Бетоноуклад- чик, вибро- площадка > V 2 IV-3. Заглаживание поверх- ности и очистка бортов формы Заглаживаю- щая рейка, щетки » V 2 IV-4. Съем формы с вибро- площадки Кран » V 2 V. Тепловая обработка 1 V-1. Подача формы в каме- РУ Край Такелажник,III 1 V-2. Выемка формы из каме- ры Кран > 1 V-3. Подача формы на пост распалубки Кран > 1 V-4. Открывание (закрыва- ние) крышки Край » 1
Продолжение табл. 135
VI. Доводка Потребность в рабочих: бетонщики III разряда арматурщики IV разряда бетонщики V разряда такелажники Ш разряда О
Таблица 136. Пооперационный график технологического процесса после организационной сиихроиизации f Процессы 1 Операции Оборудование, инструмент Рабочие Трудоем- кость, чел -мин Длитель- ность, мин Время, мин Профессия, разряд Чел. 12 3 4 56789 10 11 1 1 I. Распалубка , 1-1. Установка формы на пост распалубки 1-2. Распалубка изделия Кран № 1 Кран № 1 Бетонщик, III » 111 2 2 2 4 1 2 1“ -J — 1-3. Подача изделия иа пост доводки Край № 1 Такелажник, III 1 2 1 — (п -1 — 1-4. Перемещение формы на пост чистки и смазки Рольгаиг Бетонщик, V 1 2 2 II. Чистка и смазка 1 П-1. Чистка и смазка формы Механические щетки, рас- пылитель Бетонщик, Ш 2 7 3,5 — 1 — П-2. Перемещение формы на пост армирования Рольганг » V 1 2 2 1
2 1 Ш. Армирование Ш-1. Сборка каркаса Ш-2. Установка каркаса в форму Ш-3. Сборка формы Ш-4. Перемещение формы на виброплощадку IV. Формование IV-1. Подготовка бетоноук- ладчика IV-2. Укладка н уплотнение бетонной смеси IV-3. Заглаживание поверх- ности и очистка бортов формы
Ломики Рольганг Кондуктор Край № 1 Конвейер, бетоноуклад- чик Бетоноуклад чик, вибро- площадка Заглаживаю щая рейка, щетки Арматурщик, IV 2 20 ю | •""I Арматурщик, IV 2 4 2 — — — — — — — Бетонщик, III 2 4 2 » V 1 2 2 ..... » V 2 6 3 — — — — — — — — — — » V 2 8 4 — » V 2 4 2
Процессы Операции Оборудование, инструмент Рабочие । Профессия, разряд Чел. о S 41 h ф л IV-4. Съем формы с вибро- площадки Кран № 1 Бетонщик, V 2 V* 7епловая обработка V-1. Подача формы в камеру 1 Край № 1 Такелажник, Ш 1 V-2. Выемка формы из ка- меры Край Ne 1 » 111 1 V-3. Подача формы иа пост распалубки Кран № 1 » 111 1 V-4. Открывание (закрыва- ние) крышки Край № 2 » 111 1
Продолжение табл. 136,
* VI. Доводка VM. Установка изделия на пост доводки Кран № 1 Такелажник, III 1 VI-2, Доводка изделия Кельмы Бетонщик, III 2 VI-3. Погрузка изделий на тележку Кран № 2 Такелажник, III 1 Занятость в Пределах рабочего ритма, мин (%) 8 Бетонщик, V разряд (2 чел.) Бетонщик, III разряд (2 чел.) Арматурщик, IV разряд (2 чел./ Такелажник, III разряд (I чел.) Кран № 1 Кран № 2

Для оптимального распределения ресурсов (подресурсами пони, маются рабочие, оборудование и другие средства, участвующие в выполнении операций технологического процесса) при разработке пооперационных графиков и графиков работы технологических линий следует: при заданном плановом ритме выпуска изделий так распре- делить ресурсы (с учетом возможной технологической последо- вательности выполнения операций), чтобы потребление ресурсов было в каком-то смысле оптимальным; при необходимости обеспечить максимальный выпуск изделий найти такое распределение имеющихся ресурсов (с учетом техно- логической последовательности выполнения операций), при кото- ром обеспечивалось бы выполнение технологического (элементного) процесса в минимальное время. Для простоты изложения метода распределения ресурсов мож- но принять, что все операции выполняются при помощи одного вида ресурсов (рабочие, обладающие смежными профессиями). Принимают следующие правила изображения графика опе- раций (рис.27). На оси абсцисс наносят равномерную шкалу времени. Каждую операцию изображают линией, параллельной оси абсцисс, длины, равной продолжительности операции. Началу и концу линии (операции) присваивается номер. Операции (линии) распо- лагаются одна под другой, сверху вниз, в технологической после- довательности. Начала и концы операций (линий) нумеруют с уче- том следующих условий: если для начала какой-то последующей операции обязательно выполнение одной или нескольких предшествующих операций, то концы предшествующих операций и начало последующей опера- ции получат одинаковые номера; i номер начала операции должен быть меньше номера конца операции; операции нумеруются начиная от начальной (исходной) опе- рации технологического (элементного) процесса. Располагая операции в технологической последовательности, учитывают номера их начал (г) и концов (/) так, чтобы операции размещались в порядке возрастания индексов /', а для операций с одинаковыми номерами концов — в порядке возрастания индек- сов i (начала операции). При построении графика все операции располагают исходя из возможного их наиболее раннего начала. На графике, рассматривая операции справа налево (снизу вверх), находят последовательную непрерывающуюся (критиче- скую) цепочку операций, суммарная длительность которых опре- деляет время выполнения всего комплекса операций (длительность элементного цикла). На рис. 27 такая цепочка образована опера- циями О, 3 — 03 5 — 05 6 — О67, суммарная длительность которых равна 12 единицам времени, т. е. длительность элементного цикла равна Т.. = 12. Непрерывающаяся цепочка операций на графике изображена двойными линиями, а все остальные операции — одинарными. Так как каждая операция выполняется с использованием опре- деленного количества ресурсов, необходимо найти их оптимальное использование. Количество ресурсов, используемых на операции в единицу времени, называют интенсивностью потребления ресур- 184
сов на операции; обычно принимают, что интенсивность потребле- ния ресурсов на протяжении выполнения операции не изменя- ется. На рис. 27 в кружках над операциями проставлены интен- сивности потребления ресурсов (число рабочих). Если задан срок (ритм выпуска изделий), оптимальным распре- делением ресурсов будет такое, при котором суммарная интенсив- ность по всем операциям в каждом интервале времени минимально отклоняется от средней интенсивности, т. е. минимизируется функ- ция max;/?(/) — р\, Рис. 27. Исходный график процесса при задан- ном сроке. где р (/) — суммарная интенсивность потребления ресурсов в каждом интервале времени t (на рис. 27 таких интервалов семь: t^\ /ш; v; tv; tvl; 7yj;); р — средняя интенсивность потребления ресурсов. Средняя интенсивность потребления ресурсов £р(Л /Ж», /) R где р (i, j) — интенсивность потребления ресурсов на операции Of> /• t (i, j) — длительность операции О,- /. Подставив значения, приведенные на графике, получают - 2-4+2 3+2 3+3 2+2 5+ 1 2 + 4 2 „„„ р = ---------------------—------------------------ 3,83. Под графиком выполнения операций показан [рафик текущего потребления ресурсов, на котором выделено семь интервалов времени (ti — tv[[) с соответствующей суммарной интенсивностью потребления ресурсов. Как видно из этого графика, в интервалах /1(; /ш; tv; tvn требуется 4 рабочих, в интервале tiv — 5, в интервале ZVI — 1. 185
Следовательно, в интервале tiv отклонение суммарной интенсивности от средней максимально: max [ р (Z1V) — р | = 5 — 3,83 = 1,17. Операция О4 6 должна быть закончена не позже операции O5gi тогда операция О67 закончится не позже Т3 = 12. Следовательно, операция О4 6, не влияя на срок начала операции О67, может быть выполнена позже (сдвинута на одну единицу времени), т. е. опера- ция О4 6 имеет резерв времени. Смещая операции, располагающие определенными резервами времени, можно изменять суммарные интенсивности так, чтобы срок 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 10 11 Q t 01г | 4, V n is % 0» ov Л----------------£ /. (?) 3, ? * £___________________® 3, 4 a g 5 (7) g g ff) 7 P 3 2 / , I , fg ! tg [ 6 i /g 0 12 3 0 5 0 7 8 0 /ОН 12 t Рис. 28. Оптимизированный график процесса. выполнения комплекса операций не превысил величины директив- ного (планового) ритма выпуска изделий, но минимизировалась функ- ция max j р (/) — ~р\. На рис. 28 показан график выполнения рассматриваемого комп- лекса операций, при котором в интервалах /п, /1П, ?IV, Zv и /v[ max | p (Г) — p | = 4 — 3,83 = 0,17, t. e. максимальное отклонение суммарной интенсивности меньше, чем в варианте, показанном на рис. 27. Если больше нельзя осуществить перемещения во времени операций (в пределах периода ритма), то вто- рой вариант является для рассматриваемого случая оптимальным. При ограниченной величине ресурсов нужно найти такую ниж- нюю границу длительности элементного цикла Тэ,при которой сум- марная интенсивность по всем операциям в каждом интервале времени не превысила бы имеющиеся ресурсы. Строят график выполнения операций, ориентированный на наи- более раннее время начала всех операций (рис. 29) и соответству- ющий ему график потребления ревурсев. Штрих-пунктирной линией показана величина имеющихся ресурсов ртах = 3 чел. Как видно из графика, суммарная интенсивность потребления ресурсов в пе- 186
риоды fj, ГП!, <]V превышает величину имеющихся ресурсов. Наи- более длинная (критическая) цепочка операций 013— О3_- — О56— О6 -J определяет длительность элементного цикла Тэ = 10. Це- почка операций О, 2— О24— О4 6 имеет резерв времени t = 1. Смещение операций вправо в пределах этого резерва времени не увеличит длительность элементного цикла. Учитывая это, прини- мают такое правило перемещения операций с целью приведения суммарной интенсивности потребления ресурсов в каждом периоде времени р (/) к величине ртах. Рассматривают операции, рас- положенные на графике в период (операции Oi 2 и О] 3), им присваивают баллы (1, 2, 3,...) в порядке возрастания резер- Рис. 29. Исходный график процесса при огра ниченных ресурсах. вов времени у цепочек операций, к которым они принадлежат. Операциям, входящим в цепочки с одинаковым резервом времени, присваивают баллы в порядке убывания интенсивностей потреб- ления ресурсов (если же интенсивности тоже одинаковы, то таким операциям присваивают баллы в любом порядке). Суммируют в порядке возрастания баллов операций используемые в этих опе- рациях ресурсы до тех пор, пока получаемая сумма в промежутке ие превысит имеющейся величины ртах. Как только окажется, что после прибавления потребляемых на какой-нибудь операции ресурсов сумма p(/j) превысит ртах, то начало этой операции ото- двигается вправо к моменту, определяющему правую границу участ- ка После этого перестраивают график выполнения операций (рис. 30) и по принятому правилу рассматривают операции, входя- щие в интервал Если при выполнении операций перерыв невозможен, то в пер- вую очередь присваивают баллы (1, 2, 3,...) операциям, которые были начаты в интервале остальным операциям — в обычной (по принятому правилу) последовательности. Если перерыв возмо- жен при выполнении операций, то используется обычный порядок 187
присвоения баллов и при этом для операций, лачасшихся е период /| и продолжающихся в период (ц, нх части, расположенные в пе- риоде Zjj, рассматриваются как самостоятельные операции. О 1 2 3 9 5 б 7 8 9 Ю If /2t f 2 3 9 5 6 7 8 9 10 U 12t Рис. 30. График процесса после первого шага оптимизации. Рассмотрев по этому правилу все операции, получают график выполнения операций с минимальной длительностью элементного цикла при заданной величине ресурсов. Рис. 31. Оптимизированный графин процесса (вариант без перераспределения ресурсов). На рис. 30, 31, 32 показаны последовательные этапы применения изложенного правила перемещения операций. При выполнении первого этапа (рнс. 30), рассматривая операции на участке tlt присваивают операции Oj 3 балл 1, а операции О1 2 — балл 2. Интенсивность по- 188
требления ресурса по операции 3 составляет р.. 3 = 2, я если при- бавить интенсивность потребления ресурса по операции О, 2 (pf г ~ 2), то суммарная интенсивность р (/х) = 4 превысит ргаах = 3 чел. Поэтому на участке /] составляют операцию Ог 3, а операцию Oj 2 сдвигают к началу интервала и перестраивают график с учетом связей между операциями. Получают новый график выполнения операций (рис. 30). Переходят ко второму этапу, просматривают операции справа налево и находят новую критическую цепочку операций на участках, расположенных правее рассмотренного на первом этапе участка tj. Новую критическую цепочку образуют операции О} 2 — О2 4 — О4 6 — О6 7. Рассматривают участок /ц, на котором р(/ц) = Рис. 32. Оптимизированный график процесса (вариант с перераспределением ресурсов). = 3 чел., что не превышает ртах = 3 чел. Затем переходят к участку на нем также р (?ш) = 3 чел. Поэтому можно перейти к уча- стку Z]V. Применив принятое правило и переместив операцию О5 6 на участок Zv, получают новый график. После третьего этапа полу- чают график выполнения операций (рис. 31), при котором длитель- ность элементного цикла Тэ = 13 и по всем участкам (1;— 1VI1) вы- полняется условие р (t) < pmax. Если по условиям выполнения операций Oi 3, О2 4, О5 6 допус- тимо использование ресурсов больших, чем их интенсивности, то можно на участках 1IV и 1VI дополнительно направить на выпол- нение указанных операций «свободные» ресурсы ртах — р (t). Это позволит сократить длительность цикла до Тэ= 11 и пол ностью использовать имеющиеся ресурсы (рис. 32). Изложенный принципиальный метод распределения ресурсов может быть применен и в случае использования нескольких ви- дов ресурсов (рабочие разных профессий, различное оборудование). В этом случае последовательно оптимизируют потребление каж- дого вида ресурса в порядке убывания их «ценности» или «кри- 189
точности». Так, во всех случаях следует, прежде всего, достигнуть оптимального распределения рабочих (равномерно и наиболее пол- но использовать рабочее время), а затем остальных ресурсов. Одна- ко в отдельных случаях более критичными могут оказаться ресур- сы не рабочих, а например, подъемно-транспортиые средства, мощ- ность бетоносмесительного цеха нли котельной и т. п. Приведен- ный метод позволяет в каждом конкретном случае исходя из «цен- ности» или «критичности» ресурсов найти их оптимальное распре- деление Минуты । — работа, ^етоноукпадчиш *=> —работа рольганга ------1 — paSoma крана ЛМ I----; — pafoma крана №2 Рис. 33. Циклограмма работы машин технологической линии: 1 — бетоноукладчик; 2 — формовочная установка; 3 — пост армирования; 4 — пост чистки и смазки форм; 5 — пост распалубки изделия; 6 — пост сборки арматур- ных каркасов; 7 — мостовой кран № 1; 8 — камера тепловой обработки; 9 — пост доводки изделий; 10 — мостовой кран № 2; 11 —тележка для вывоза изделий на склад. Построение циклограммы работы машин осуществляют при уча- стии в технологическом (элементном) процессе нескольких машин, рабочие зоны которых расположены в одной плоскости, и необхо- димо обеспечить четкое их взаимодействие во времени и в простран- стве. Для решения этой задачи наиболее удобен графоаналитиче- ский способ. Разрабатывают расчетную схему линии (поста), иа которой по- казывается размещение в пространстве объектов производства и оборудования. Устанавливают основные расчетные параметры работы машин: объемы работ; длину рабочих и холостых ходов машины; высоту и дальность перемещения объектов производства; технические ха- рактеристики машин; технологические режимы; нормы времени на ручные операции. 190
Производят расчет длительности механизированных и ручных операций. По полученным расчетным данным длительности операций со- гласовывают во времени и в пространстве работу машин построени- ем циклограммы. Для удобства построения над циклограммой рас- полагают расчетную схему линии (поста). На циклограмме по оси абсцисс откладывают расстояние в метрах, по оси ординат — время в минутах. Работу, выполняемую машинами или рабочими, изобра- жают линиями, которые фиксируют время и место нахождения (в каждый момент времени) машины или объекта производства — формы, готового изделия и т. п. Проекция любой линии на ось абсцисс показывает, какое рас- стояние проходит машина. Если линия циклограммы проектирует- ся на ось абсцисс в точку, то либо машина стоит, либо работает, не перемещаясь вдоль оси абсцисс. Проекция циклограммы на ось ординат показывает время работы (простоя) машины. На рис. 33 приведена циклограмма работы машин технологи- ческой линии по изготовлению пустотных панелей перекрытий. Циклограмма позволяет с учетом всех условий получить наиболее целесообразную схему взаимодействия машин в процессе. Исполь- зование приведенного способа при анализе технологических про- цессов иа действующих линиях позволяет определить резервы вре- мени или степень использования машин по времени. § 38. РАСЧЕТ ЧИСЛА ПОСТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ Число постов технологической липни определяется в зависи- мости от полученной (оптимальной) длительности элементных цик- лов и планового (директивного) такта выпуска изделий. При стендовом способе производства необходимое число стен- довых установок для обеспечения заданного суточного выпуска из- делий i-го типа определяется по формуле Ль ф; + Встп. ф£ ',,СТ‘ = Т^. Яп- ф. ' или по формуле Т’п.ф.+ Т’т.о, ф; Мст‘= “п- ф( - ’ где Тп ф —длительность цикла подготовки форм и формования изде- лий, ч (мин); Тт' о —длительность цикла тепловой обработки в рабо- чее время, ч (мин); “п. Ф(. — число, показывающее равенство или крат- ность суммы (Гп ф. + тп ф ) ритму выпуска изделия; тп — разница между длительностью цикла Тп ф и периодом повторения ритма выпуска изделий, ч (мин); Вс — суточный фонд рабочего времени, ч (мин); Ri — плановый (директивный) такт выпуска изделий /-го типа, ч/шт. (мин/шт.); <?ц— число изделий i-го типа, изготавливаемых 191
за один технологический цикл (оборот стендовой установки); — число изделий ;-го типа, подлежащих выпуску в сутки. Число ап ф определяется по формуле ф I . “п. ф = [-£-]+ ! Разница между длительностью цикла Тп ф и периодом повторе- ния ритма выпуска изделий определяется по формуле тп. ф = 7п. ф^ Лг. ф’ Часы суток Рис. 34. Расчетный график цикла тепловой обработки. Длительность цикла тепловой обработки в рабочее время опреде- ляется по графику технологического цикла (оборота стендовой уста- новки) (рис. 34): т' — т ______У / т. о т. о 4j‘n' где Тт о—длительность цикла тепловой обработки, ч (мин); 2?п— суммарная длительность периодов времени в обеденные переры- вы и нерабочие смены, в течение которых протекает процесс тепло- вой обработки, ч (мин). При агрегатном способе производства исходя из заданного про- граммой выпуска изделий и длительности элементных циклов не- обходимое число постов для выполнения каждого элементного про- цесса определяется по формуле Тз ш Яэ К :п где Т3 —длительность элементного цикла, мин; R — плановый (ди- m рективный) такт выпуска изделия, мин/шт.; q3 —число изделий, одно- m временно проходящих обработку в /n-м элементном процессе (в тече- ние Т3 ). m Обычно на агрегатных линиях ведущим элементным процессом является процесс формования (ведущий пост — пост формова- ния). После определения числа ведущих постов и установления ра- 192
бочего ритма ведущего поста необходимое число остальных постоь (армирования, распалубки и т. п.) определяется по формуле Тэ Яэ.ъ мч = —---------мч н, Э'* ГЭ. вЧэ В m где Г, — длительность соответствующего m-го элементного цикла т (армирования, распалубки и т. п.), мин; гэ в — рабочий ритм ведущего поста, мин; мэ_ в — число ведущих постов; q3 в, q3 — число изделий, одновременно обрабатываемых соответственно в ведущем и рассматри- ваемом элементных процессах. По аналогичной формуле определяется число секций ямных камер тепловой обработки ^Т. оЧэ. в МК = ------- В’ К Га э- В Э. вЧт. о где Т'о — длительность цикла тепловой обработки (длительность оборота секции) в рабочее время, мин; qT 0 — число изделий, загру- жаемых в одну секцию. Длительность цикла тепловой обработки в рабочее время Тт. о = z3 + Zp + ZT. о + + t'np’ где t3 — длительность загрузки секции, мин; — длительность раз- грузки секции, мин; f ’ 0 — длительность тепловой обработки в рабо- чее время, мии; tn — длительность подготовки секции (открывание и закрывание крышки, уборка), мин; — простой'секции в рабочее время, мин. Длительность загрузки и разгрузки секции камер зависит от числа изделий, размещаемых в секции qT о. рабочего ритма ведущего поста гэ в, числа ведущих постов м3 в и числа изделий, одновременно обра- батываемых в ведущем элементном процессе q3 в: t I Гэ- в<?т- 0 3 Р мэ. в^э. в Подготовка секции может быть совмещена с ее загрузкой и раз- грузкой, в этом случае величина tn не включается в длительность цикла тепловой обработки. Длительность цикла тепловой обработки в рабочее время / _ f _____V t т. о т. о Zj пр> где /т 0— суммарная длительность периодов тепловой обработки (выдерживание изделий до тепловой обработки в камере, подъем температуры, изотермический прогрев, снижение температуры), мии; 2/пр— суммарная длительность периодов времени в обеденные 7 7-432 193
перерывы и нерабочие смеиы, в течение которых протекает процесс тепловой обработки (рис. 34), мин. Простой секции камеры в рабочее время /п'р возникает тогда, когда длительность тепловой обработки в рабочее время ?т' о не синхронизирована с ритмом выпуска изделий (т. е. тт 0 > > 0,1/?). Длительность простоя секции в рабочее время определяют по формуле ^пр = “т. ^т. О’ где ат 0 — число, показывающее равенство или кратность суммы (?пр 4- /т'. 0) ритму выпуска изделия и определяемое по формуле При недостаточной загрузке (k < 0,9) основного оборудования (прежде всего формовочного) за ведущим постом закрепляют изготов- ление изделий нескольких типов, чтобы k = и 1. При конвейерном способе производства в зависимости от рабочего ритма ведущего элементного процесса определяют рабочий ритм кон- вейерной линии л ' 9. В' Расчетное число постов, необходимое для выполнения m-го эле- ментного процесса, составляет: где Та — длительность /n-го элементного цикла, мии; г„ — рабочий ’т л ригм конвейерной линии, мин. Емкость и число устройств для тепловой обработки изделий (тон- нельных, щелевых, вертикальных камер, пакетировщиков и т. п.) определяют по числу изделий, одновременно проходящих тепловую обработку: где /т' о — длительность тепловой обработки в рабочее время, мин; гл — рабочий ритм конвейерной линии, мин.
Глава IX КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ § 39. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ Основные задачи технического контроля. Производственный конт- роль, охватывающий все стадии производства, является частью технологического процесса, способствующей изготовлению высоко- качественной продукции. Основными задачами производственного контроля являются: контроль качества поступающих на завод материалов и полу- фабрикатов; контроль соблюдения технологических режимов по каждой операции производственного процесса в соответствии с ГОСТами и техническими условиями; Таблица 137. Производственный контроль на заводе сборного железобетона Этапы производ- ственного процесса Объект контроля Этапы контроля Приемка материа- лов Цемент, добавки, заполнители Арматурная сталь Определение физико-механическнх свойств Проверка диаметра, определение проч- ности арматуры Производство полуфабрикатов Бетонная смесь Арматурные кар- касы Контроль точности дозирования, про- должительности перемешивания и сте- пени подвижности (жесткости) Проверка размеров каркасов, прочно- сти сварных стыков Формование изделий Формы и опалубка Подготовка к бе- тонированию Бетонирование Проверка правильности сборки форм, качества опалубки, качества смазки форм Проверка положения арматурных кар- касов и закладных деталей, контроль степени натяжения арматуры Контроль укладки, продолжительности и степени уплотнения бетонной смеси Термовлажностная обработка Распалубка изделий Режим термообра- ботки Готовое изделие Контроль температуры, влажности и продолжительности термообработки Контроль формы и размеров изделия, качество отделки Прием изделий ОТК на склад го- товой продукции н выдача потреби- телю Контрольные кубы Готовые изделия Определение марки бетона, водонепро- ницаемости и морозостойкости Определение прочности бетона прибо- рами без разрушения; определение прочности жесткости н трещиностойко- сти натурными испытаниями; определе- ние тодщнны защитного слоя 195
контроль соответствия качества выпускаемой продукции тре- бованиям технической документации (рабочим чертежам, техниче- ским условиям, ГОСТам и т. д.); маркировка, анализ и оформление продукции. Все требования к качеству материалов, полуфабрикатов и из- делий, а также требования к условиям и режимам при выполнении отдельных операций технологического процесса должны быть от- ражены в технологической карте на производство вида изделий. Основные виды технического контроля. На различных этапах технологического процесса осуществляются различные виды тех- нического контроля: входной, пооперационный и приемочный. Кро- ме того, на всех этапах производства применяется предупредитель- ный контроль. Применяется также статистический контроль, позволяющий методами математической статистики оценивать качество всей пар- тии изделий по выборочным испытаниям отдельных экземпляров, взятых из этой партии. Методика расчета приведена в главе 11. Специальный контроль состоит из заводских испытаний изделий по методике, отвечающей специфике работы конструкций в эксплуа- тационных условиях. Организация технического контроля на заводах сборного железобетона (табл. 137) должна быть увязана с характером произ- водства. На заводах с большой номенклатурой изделий, где техно- логическое оборудование приспособлено к выпуску разнообразных изделий, необходим тщательный пооперационный контроль. § 40. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕТОНА ГОСТ 10180—74 предусматривает методы испытаний бетона для определения прочности на сжатие, растяжение при изгибе и осевое растяжение. Испытания средних проб бетонной смеси для изготов- ления контрольных образцов, подлежащих испытанию на сжатие и изгиб, производят в зависимости от вида конструкции, метода укладки и твердения бетонной смеси и других факторов. Прочность бетона при сжатии определяют, испытывая образ- цы-кубы с длиной ребер 30, 20, 10 и 7,07 см, а также образцы-ци- линдры 20 X 40; 15 X 30; 10 х 20; 7,14 х 14,3 см. За эталон прини- мают кубы с длиной ребра 15 см. Прочность бетона при сжатии вычисляют по формуле Р R = a~, кгс/см2, г где Р — разрушающая нагрузка, кгс; F — средняя рабочая пло- щадь, см2; а — переводной коэффициент к прочности эталонного образца. Переводные коэффициенты от прочности образцов к прочности бетона, определяемой на образцах-кубах с ребром 15 см, в зависи- мости от размера образца имеют следующие значения: 196
Размер образца, мм Переводной коэффициент Кубы 300x300x300 200X200X200 150X150X150 100X100X 100 70,7X70,7X70,7 Ы 1,05 1 0,91 0,85 Цилиндры 71,4X143 100x200 150x300 200x400 1,16 1,17 1,2 1,24 Размеры образцов принимают в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителями такими, чтобы они не превышали значений, приведенных в табл. 138. Эталонные образцы испытыва- Таблица 138. Размеры образцов ют на прессе. удовлетворяющем ГОСТ 8905—'73, и определяют величи- ну средней прочности Нанболь- п шая круп- V1 D. ность зерен 1 заполни- r = теля, мм п ’ Наименьший размер образца, мм ребро куба, сторона сечения балочки Диаметр цилинд- ра где R;— предел прочнист ичдельных образцов данного размера в серии, ю кгс/см3; п — число образцов данного 20 размера в серии. Коэффициент вариа- ?0 ции прочности бетона в серии образцов юо 70,7 100 150 200 300 71,4 100 150 200 V = -4 • 100, где s — среднеквадратическое отклонение прочности разцов, кгс/см3: f п — 1 бетона в серии об- Прочиость бетона на растяжение при изгибе и на осевое растя- жение определяют путем испытания образцов-балочек размерами 20 X 20 X 80; 15 X 15 X 60; 10 X 10 X 40 см. Предел прочности бетона на растяжение при изгибе вычисляют по формуле R р- и ~ т ab2 ' Прочность бетона при осевом растяжении: Rp = 0,58Др 197
Таблица 139. Основные показатели и размеры прессов В этих формулах: Р — разрушаю- щая нагрузка, кгс; I — расстояние меж- ду опорами, см.; а — ширина попереч- ного сечения балки, см; b — высота по- перечного сечения, см; 0,58 — коэффи- циент перехода от прочности бетона на растяжение при изгибе к прочности на осевое растяжение; у — переводной ко- эффициент к прочности эталонной ба- лочки размером 15 X 15 X 60. Переводные коэффициенты от проч- ности образцов-балочек различных раз- меров к прочности эталонной балочки размером 15 X 15 X 60 см имеют сле- дующие значения: Размер балочки, см Значение коэффициента 20 x 20 x80 15x15x60 10X10X40 0,95 1 1,05 Прочность при растяжении может быть также определена раздавливанием образцов-кубов и образцов-цилиидров в горизонтальном положении и вычис- лена по формулам: где 6 — переходной коэффициент от ре- зультатов испытаний на раскалывание к величине прочности на осевое растя- жение; Р — разрушающая нагрузка по длине цилиндра, кгс; d — диаметр ци- линдра, см; I — длина цилиндра, см; а — длина ребра куба, см. Основные параметры и размеры прессов для раздавливания образцов согласно ГОСТ 8905—73 должны соот- ветствовать указанным в табл. 139. § 41. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОННЫМ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ КОНСТРУКЦИЯМ При контрольной проверке внешне- го вида, геометрических размеров, тол- щины защитного слоя и т. д. от каждой партии изделий отбирают образцы в ко- личестве от 3 до 5, но не менее 3 шт. Проверка размеров изделий произво- дится с точностью до 1 мм в соответствии 198
Таблица 140. Допускаемые отклонения раз меров железобетонных изделий Вид изделий Длина изделий, мм Предельные отклонения, мм по длине по ширине по высоте сечения или толщине Панели стеновые, плиты перекрытий и покры- тий, дорожные плиты и др. До 4000 До 8000 Свыше 8000 ± (5-48) ± (6-J-10) ± (84-13) ± (54-8) ± (34-5) Балки, ригели, колонны, фермы До 4000 До 8000 До 16 000 До 25 000 Свыше 25 000 ± (54-8) ± (6-410) ± (84-13) ± (104-16) ± (134-32) ± (5-48) ± (5-4-8) Лестничные марши и площадки До 4000 Свыше 4000 ±5 ± (6-нЮ) ±5 ± (34-5) Ступени До 4000 ±5 ±3 ±2 Плиты балконные, карнизные, подоконные, пе- ремычки, элементы входов До 2500 До 4000 Свыше 4000 ± (64—10) ± (84-13) ± ю ±(34-5) ± (24-5) Опоры, стойки и др. До 4000 До 8000 До 16 000 ± (134-20) ± (164-25) ± (204-32) ±5 ±5 Блоки стен подвалов и подземных конструкций До 4000 Свыше 4000 ± (84-20) ± (10-425) ±(5-48) ± (54-8) Фундаментные блоки и плиты До 8000 ± (134-20) ±(134-20) ±10 Сван, шпунты и др. До 8000 Свыше 8000 ±25 ±32 ±5 ±5
с ГОСТ 13015—75. Допускаемые отклонения приведены в табл 140, 141, 142. На все другие изделия, не указанные в таблицах, величины предельных отклонений от номинальных размеров могут назначать- ся в зависимости от размеров изделий по табл. 141. Непрямолинейность на всю длину изделий и отклонения от плоскости плит, панелей, балок, ригелей, ферм опор и других изде- лий, а также длин диагоналей лицевых плоскостей панелей не должны превышать значений, приведенных в табл. 142. Отпускная прочность бетона в изделиях не должна быть меньше приведенной в табл. 143. Поверхности изделий не должны иметь наплывов, впадин, ра- ковин, открытых воздушных пор и т. д. Допускаемые дефекты в соответствии с ГОСТ 13015—75 приведены в табл. 144. При приемке изделий следят за обеспечением требуемой толщи- ны защитного слоя бетона, при ее уменьшении наблюдается кор- розия арматуры, а при завышении снижается несущая способность железобетонной конструкции. Допускаемые отклонения толщины защитного слоя приведены в табл. 145. Испытание конструкций производят при положительной тем- пературе воздуха после испытания стандартных образцов, изго- товленных в день бетонирования конструкций из одного и того Таблица 141. Допуски в соответствии с требованиями стандартов системы обеспечения геометрической точности в строительстве Номинальные размеры, мм Допуски, мм, при классах точности 5-м 6-м 7-м 8-м До 120 4 6 10 120—250 3 5 8 12 250—500 4 6 10 16 500—1000 5 8 12 20 1000—1600 6 10 16 26 1600—2500 8 12 20 32 2500—4000 10 16 26 40 4000—8000 12 20 32 50 8000—16 000 16 26 40 64 16 000—25 000 20 32 50 80 25 000—40 000 26 40 64 100 Таблица 142. Предельные значения иепрямолинейных отклонений от плоскости н разности длин диагоналей для плит прямоугольной формы Длина изделий, мм Предельная разность длин диагоналей, мм Предельная непрямоли- иейность, мм Предельная иеплоскостность при ширине изделия, мм до 2500 свыше 2500 До 2500 10 3 2500—4000 13 5 5 8 4000—8000 16 8 8 13 8000—16 000 20 13 13 20 16 000—25 000 25 20 20 32 25 000—40 000 32 — — 200
Таблица 143. Допускаемые значения отпускной прочности и отклонения объемной массы и влажности бетона в изделиях Вид бетона в изделиях Отпускная прочность бетона, % от проектной марки Отклоне- ния объем- ной массы бетона, % Влажность бетона Тяжелый и на пористых за- полнителях марок М 150 и выше Не менее 50 Тяжелый марок М-100 и ни- же > 70 На пористых заполнителях марок М 100 н ниже > 80 ±5 Не более 12% для Всех видов н марок, изготов- ляемых с автоклавной обра- боткой » 100 ±7 жилых зданий; то же, 15% Для промышлен- ных зданий Не более 22% в из- делнях из бетонов на же, 35% на ячеистых песке; то золе Таблица 144. Допускаемые дефекты поверхности железобетонных изделий Вид бетонной поверхности Категория качества Предельные размеры, мм раковины (диаметр; глубина) наплывы, впадины околы (глубина и длина иа 1 м) Лицевая поверхность глянцевая. А1 0,5; 0,5 0,5 2; 30 гладкая А2 1; 1 1 5; 50 Предназначенная под отделку А2 1; 1 1 5; 50 красками, пастами, обоями. АЗ 3; 2 2 5; 50 пленками, листовыми материа- А4 4; 3 1 5; 50 лами А5 15; 5 3 8; 80 Лицевая неотделываемая А6 6; з 3 5; 50 Нелицевая Предназначенная под затирку А7 15; 5 5 Ю; 100 и шпатлевку А8 15; 5 3 81 80 Таблица 145. Допускаемые отклонения толщины защитного слоя бетона Высота или толщина поперечного сечения изделия, мм Толщина защитного слоя, мм 10 15 20 и более До 400 +3 ±3 ±5 Более 400 +з ±5 ±10-5 же состава, а также после проверки прочности бетона конструкции неразрушающими методами. Перед проведением испытаний проч- ность бетона в конструкциях проверяется неразрушающими мето- дами, обеспечивающими в 95% случаев возможность определения ее с отклонениями до ± 15%. 201
Количество изделий, подлежащих проверке неразрушающими методами, в зависимости от объема бетона в одном изделии имеет следующие значения: Объем бетона в одном изделии, м3 1,5 и более от 1,0 до 1,5 от 0,5 до 1 от 0,1 до 0,5 Количество изделий, подлежащих проверке, шт. Все изделия Не менее 75% » 50% » 25% Для выполнения контрольных операций по проверке геометри- ческих размеров, раковин, трещин и т. д. используются конт- рольно-измерительные приборы, перечень которых приведен в табл. 146. Таблица 146. Перечень контрольно-измерительных приборов и инструмента, используемых прн приемке железобетонных изделий и конструкций Приборы или инструменты Измеряемые параметры ГОСТ или организация — разработчик прибора Металлический метр Контрольная рейка типа РК-1 Плоскомер Рулетка металлическая с углом-упором Рулетка металлическая с подковообразным магни- том Геометрические размеры Искривление поверхностей Кривизна поверхности Высота, длина и смещение проемов паиели Геометрические размеры ГОСТ 427—75 КТБ Мосоргстройма- териалы ЛИСИ КТБ Мосоргстройма териалы х> Угольник металлический типа ПФ Угольник металлический типа ГИ Штангенциркуль Съемные губки (гибкий штангенциркуль) Диагоналеметр типа Д-1 Внутренние двухгранные уг- лы изделий форм и столяр- ных коробок Углы панелей Диаметр арматуры Для повышения точности из- мерений рулетки Разность диагоналей изделий ГОСТ 166—73 ЛИСИ КТБ Мосоргстройма Скобы типа СИТ-1 Штангенциркуль с уве- личенным вылетом губок Прибор ИЗС Динамометр ДП-5 Часы Оптический толщиномер Макрометрнческий отвес Универсальный микромет- рический уровень Гибкая предельная скоба Микрометрический уро- вень Толщина панелей » Толщина защитного слоя бе- тона Масса изделий Продолжительность техноло- гических операций Конусность и кривизна Отклонения от вертикально- го положения при монтаже Отклонения от вертикального и горизонтального положе- ний Предельные размеры крупно- габаритных изделий Отклонения поверхности от горизонтального положения КТБ Мосоргстройма териалы ГрозНИИиефтяиой ГОСТ 13837—68 ГОСТ 10733—73 ЛИСИ ЛИСИ ЛИСИ ЛИСИ ЛИСИ 202
Продолжение табл. 146 Приборы или инструменты Измеряемые параметры ГОСТ или организация — разработчик прибора Набор щупов, 12 шт. Щуп бортовой Микроскоп с делениями Лупа Бринелля Зазоров от 3 до 27 мм меж- ду сопрягаемыми поверхно- стями Зазоры в сопряжениях бор- тов форм Ширина трещин ЛИСИ ГОСТ 882—75 ГОСТ 14968—69 ГОСТ 8309—75 § 42. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ, ЖЕСТКОСТИ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Оценка качества сборных железобетонных изделий и конструк- ций по показателям прочности, жесткости и трещиностойкости производится путем проведения выборочных натурных испытаний согласно ГОСТ 8829—77 [42]. Отбор изделий серийного изготовления для контрольных ста- тических испытаний производится в соответствии с указаниями стандартов, технических условий и рабочих чертежей на эти изде- лия. Число изделий принимают не менее 2 перед началом массо- вого изготовления и при изменении конструкции изделия или тех- нологии его изготовления и затем 1% от каждой партии, но не менее 2, если размер партии составляет менее 200 шт. Подготовка конструкции к испытанию заключается в осмотре и замерах конструкции с фиксацией в журнале испытаний всех об- наруженных дефектов, проверке устройства опор, которые должны соответствовать схеме опирания, принятой при расчете этих кон- струкций. Для более точного фиксирования трещин производят по- белку конструкции известковым или меловым раствором (от 1 : 3 до 1: 5), а также на нижнюю и боковые грани конструкций наносят сетку с размерами ячеек от 20 до 30 см в зависимости от размеров конструкции. Измерительные приборы для измерения прогибов применяются следующие: прогибомеры системы Максимова, Емельянова, Аисто- ва и другие специальные приборы и приспособления. Выбор их про- изводят с учетом требуемой точности испытаний (табл. 147), вели- чины возможного прогиба и других факторов. В тех случаях, когда не требуется большая точность измерений и прогиб достигает зна- чительной величины, используются простые приспособления и уст- ройства. К испытуемой конструкции прогибомер крепится с помощью струбцины. При измерении перемещений поверхность конструкции в местах касания должна быть гладкой и ровной, в противном слу- чае в этих местах следует наклеивать металлические пластинки. Для непрерывного наблюдения за величиной прогиба во многих точках конструкции (с дистанционной записью величины перемеще- ния) в НИИСК Госстроя СССР разработай прибор типа ИПД-1. 203
Таблица 147. Точность намерения прогибов различными приборами Приборы Увеличение Точность отсчета, мм Две рейки (непосредственное измерение) 1:1 0,5 Ннвелнр обычный (при расстоянии до 100 м) 30:1 1 Ннвелирпрецизнонный(при расстоянии до 50 м) 35:1 0,05 Трубчатый ннвелнр 1:1 0,1 Прогибомер системы Максимова 25:1 0,02 » » Аистова — 0,01 » > Емельянова 100:1 0,005 Индикатор 100:1 0.005 Для определения деформации бетона и арматуры используют- ся тензометры. В зависимости от конструктивных особенностей тен- зометры могут быть механические, электромеханические, струнные, проволочные тензометры сопротивления и др. Среди механических тензометров наибольшее распространение получили тензометры Гу- генбергера и Аистова, обладающие повышенной устойчивостью и надежностью в работе при испытаниях. Для замера деформаций при испытании конструкций могут быть использованы электрические приборы, состоящие из регистрирую- щей аппаратуры и датчиков омического сопротивления. Перед ис- пытанием устанавливают все измерительные приборы, а в журнале испытаний зарисовывают схему расположения их на конструкции с привязкой точек установки. Установленные приборы должны быть надежно закреплены и расположены так, чтобы обеспечивалась возможность наблюдений и записи отчетов. Нагружение конструкции производится ступенями, не превы - тающими 10% контрольной нагрузки по проверке прочности и тре- щиностэйкости и 20% контрольной нагрузки по проверке жест- кости изделия. Нагружение конструкции осуществляется с по- мощью различных загрузочных устройств, машин и приспособ- лений в зависимости от вида испытываемой конструкции и целей испытания. В настоящее время широкое распространение получили при нагружении конструкций гидравлические домкраты (табл. 148). Обладая большой грузоподъемностью, они обеспечивают плавность нагружения конструкции и непрерывность контроля за нараста- Таблица 148. Техническая характеристика гидравлических домкратов для нагружения конструкций при их испытании Показатели Марки домкратов Д-Ю Д-20 Д-50 Д-100 Д-200 Предел нагружения, тс: статического 0—10 0—20 0—50 0 — 100 0—200 циклического 0—5 0—10 0-25 0-50 0-100 Длина гидравлического хода, мм 250 250 200 200 200 Длина винтового хода, мм — 100 200 225 400 Диаметр опорных плит, мм 80 120 150 200 300 Высота домкрата, мм 850 930 1100 1350 1600 Масса домкрата, кг 94 131,5 308,5 625 1387 204
нием нагрузки. Для статических испытаний на сжатие и изгиб при- меняются гидравлические прессы типа ПСУ с нагрузкой при сжа- тии от 10 до 500 тс, а также универсальные испытательные машины типа УММс предельной нагрузкой от 10 до 200 тс. Во всех случаях нагрузка на конструкцию должна возрастать постепенно, без рыв- ков и симметрично по длине конструкции. После нагружения каж- дой ступенью конструкции выдерживается под нагрузкой не менее 10 мин. Отсчеты по приборам производят во время выдержки конструк- ции под нагрузкой, ее осматривают и делают запись показаний при- боров в ведомость испытаний, а также следят за появлением и раз- витием трещин. Замер появляющихся трещин производят щупами либо отсчетным микроскопом МПБ-2. Замер трещин производится в первую очередь в зоне постоянного момента при сосредоточенной нагрузке и посредине третьей части конструкции при равномерно распределенной нагрузке. После каждой ступени нагружения ви- димый конец трещины отмечают поперечной засечкой и указывают номер ступени нагружения. Если нагрузка на конструкцию дости- гает нормативной величины нагружения, ее прекращают и выдержи- вают изделие под этой нагрузкой не менее 30 мин. Затем конструк- цию нагружают принятыми ступенями до разрушения. Незадолго до разрушения конструкции при нагрузке 80% от теоретической величины все измерительные приборы снимают. Оценка результатов испытаний заключается в проверке, удов- летворяют ли результаты испытаний требованиям по прочности, жесткости и трещиностойкости. При положительной оценке пар- тия изделий признается годной. Оценка прочности изделий производится по величине нагрузки, вызывающей разрушение изделий или приводящей их в состояние, непригодное для дальнейшей эксплуатации. Основными признака- ми разрушения являются текучесть продольной рабочей арматуры, раздробление бетона от сжатия одновременно с текучестью про- дольной рабочей арматурой, раздробление бетона от сжатия до достижения в растянутой арматуре предела текучести и т. д. Да- лее определяется отношение \р > ’ * расч где У Рраз — суммарная разрушающая нагрузка с учетом собственного веса; ]£-Ррасч — суммарная расчетная нагрузка с учетом собственного веса; С — коэффициент, принимаемый по табл. 149. Оценку жесткости изделий производят по величине измерен- ного прогиба после выдержки под контрольной нагрузкой. Если ве- личина фактического прогиба не превышает более чем на 10% вели- чину теоретического прогиба (табл. 150), конструкция удовлетво- ряет требованиям жесткости. Оценку трещиностойкости изделий производят по двум при- знакам: по образованию трещин, по ширине раскрытия трещин. Конструкция считается выдержавшей испытание, если у нее появ- ление первых трещин произойдет при нагрузках, превышающих конт- рольную (для изделий 1-й категории трещиностойкости). Для 205
Таблица 149. Значения коэффициента С в зависимости от возможного характера разрушения Характеристика конструкций и вид бетона Характер разрушения конструкций Коэффи- циент С Изгибаемые конструкции (балки, пли- ты, панели перекрытий и покрытий); элементы н узлы решетчатых конструк- ций независимо от вида бетона Текучесть продольной растя- нутой арматуры до наступ- ления раздробления бетона сжатой зоны сечения 1,4 Изгибаемые конструкции (балки, пли- ты, панели перекрытий и покрытий) и узлы решетчатых конструкций из бетонов: тяжелого, на пористых заполнителях н плотного силикатного Разрыв продольной растяну- той арматуры; 1,6 раздробление бетона сжатой зоны сечения до наступле- ния текучести продольной растянутой арматуры или разрушение по сечениям, наклонным к продольной оси конструкции ячеистого автоклавного на цемент- ном нлн смешанном вяжущем ячеистого автоклавного на известко- вых вяжущих и безавтоклавного Таблица 150. Предельные прогибы железобетонных элементов Железобетонные элементы Предельные прогибы в до- лях пролета Подкрановые балки при кранах: ручных электрических Перекрытия с плоскими потолками и элементы покрытий при пролетах: I < 6 м 6 м < I < 7,5 м I > 7,5 м Элементы перекрытия с ребристыми потолками и элементы лестниц прн пролетах; I < 5 м 5 м < I < 10 м I > 10 м Навесные стеновые панели (при расчете из плоскости) при пролетах: I < 6 м 6 м < I < 7,5 О 7.5 м 1/500 1/600 1/200 3 см 1/250 1/200 2,5 см 1/400 1/200 3 см 1/250 206
Таблица 151. Требования к трещиностойкости железобетонных конструкций в зависимости от условий работы и вида арматуры Конструкции и их условия работы Предельно допустимая ширина кратковременного и длительного раскрытия трещин, мм, при ат. кр и а т, дл при арматуре стержневой классов А-1, А-П, А-Ш стержневой классов A-IV, Ат-IV, A-V, Ат-V; проволочной классов В-I, Вр-1 стержневой класса At-VI; проволочной классов В-П, Вр-П, к-7 (d = 4 мм) проволочной классов В-П, Вр-П, К-7 (d = 3 мм) Элементы, воспринимающие давление жидкостей и газов: при полностью растянутом сечении 3-я категория: ат. кр. = 02; ат. дл ~ 0,1 1-я категория 1-я категория 1-я категория при частично сжатом сечении 3-я категория: ат. кр в о.З; ат. дл ~ 0'2 3-я категория: ат. кр “ 0,3; ат. дл = 0,2 2-я категория: ат. кр в 0,1 мм 1-я категория Элементы хранилищ сыпучих тел, вос- принимающие их давление 3-я категория: ат, кр 0-3; а т. дл = 0*2 3-я категория: ат. кр “ 0*3; ат. дл = 0,2 2-я категория: ат, кр = 0*1 2-я категория: ^"Т. кр ~ 0*55 Прочие элементы: эксплуатируемые на открытом воз- духе 3-я категория: ат. кр 0,4; ат. дл ““ 0*3 3-я категория: ат. кр = 0,4; ат. дл “ 0,3 2-я категория: ат. кр 0,15 2-я категопия: ат. кр ®“ 0*05 эксплуатируемые в закрытом поме- щении 3-я категория: ат. кр “ 0,4; ат. Дл ~ °'3 3-я категория: йт. кр ~ 0,4; ат. Дл ~ 0*3 3-я категория: ат. кр = 0,15; ат. дл = 0,1 2-я категория: ат. кр 0.15 О
Таблица 152, Технические характеристики стендов для испытания железобетонных изделий и конструкций СО Марка стенда Назначение стендов Краткая техническая характеристика Оптовая цена за единицу, руб- Завод-изго- товитель СМХ-262 Для испытаний на жесткость, трещино- стойкость и прочность панелей перекры- тий узкого и широкого шага домов пер- спективных серий Число одновременно испытываемых изде- лий — 1; максимальная удельная нагрузка 500 кгс/см2, масса 770 кг; производитель- ность — 2 панели в смену 3 000 Болотовский Строммаш СМЖ-И (7151-16А) Для выборочных испытаний на трещн- ностойкость, прочность и жесткость же- лезобетонных конструкций на заводах железобетонных изделий для промыш- ленного строительства Испытываются линейные и плоскостные железобетонные контрукции; габариты: ли- нейных конструкций 30 000 у 650у 3260 мм, плоскостных конструкций 12 ОСЮ у 3000 у Х400 мм; масса оборудования стенда 41 000 кг; производительность — 1 изделие в смену 20 800 Кохомский Строммаш Установка К-1266 Для гидравлического испытания без- напорных труб Производительность — 3 шт. в смену, ход механизма прижима 250 мм, масса 3500 кг 1 950 Лисичанский Строммаш СМЖ-87 (7886-2С) Для испытаний на водонепроницаемость железобетонных параболических лотков раструбного типа высотой 400 , 600 , 800, 900 и 1200 мм, применяемых в водохо- зяйственном строительстве Производительность — 1 лоток в сутки; ти- поразмеры раструбных лотков; 400, 600 , 800, 900, 1200 мм; масса 2300 кг 910 То же СМЖ-163 (0172) Для испытания железобетонных опор линий электропередач, связи и освеще- ния на совместный изгиб Производительность — 2 опоры в смену; максимальный момент, развиваемый стен- дом, 3920 кгс - м; диапазон испытываемых изделий 5250 -17 000 мм; масса 6270 кг. 2 840
изделий, в которых допускается появление трещин (2-я и 3-я кате- гории трещиностойкости), раскрытие трещин при нормативной нагрузке должно быть не более приведенных в табл. 151. Партия изделий признается годной, если разрушение испы- танных изделий произошло при нагрузке, равной или превышающей контрольную нагрузку по прочности. Технические характеристи- ки стендов для испытания железобетонных изделий и конструкций приведены в табл. 152. § 43. НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ Неразрушающие методы испытаний подразделяются на такие основные группы: склерометрические, метод отрыва со скалывани- ем, электронно-акустические, радиоизотопные, магнитные и элек- ромагнитиые, электрические и комплексные методы. Склерометрические методы подразделяются на две подгруппы: метод пластических деформаций, метод упругого отскока. Метод пластических деформаций заключа- ется в том, что о прочности бетона судят по величине пластических деформаций, полученных от вдавливания в бетон наконечника ша- ровидной дисковой или конусной формы. Для проведения испыта- ний методом пластических деформаций используются приборы трех типов: ударные молотки с заданной энергией удара, гидравлические штампы, ударные молотки с эталонным стержнем. В качестве показателя прочности в первых двух типах прибо- ров является величина отпечатка на поверхности бетона, а в треть- ем — отношение отпечатков. Метод упругого отскока заключается в том, что о прочности бетона судят по величине отскока бойка, который с по- мощью пружины ударяет по ударнику и отскакивает от него на определенную высоту, фиксируемую шкалой прибора. Между ве- личиной отскока и прочностью бетона устанавливается эксперимен- тальная зависимость. Краткая характеристика склерометрических методов приведена в табл. 153. Таблица 153. Характеристика склерометрических методов и методов отрыва Метод испытаний Прочность бетоиа при - сжатии, кгс/см2 Тип прибора Организации- разработчики Упругого отскока 50—400 КМ, КИСИ, Шмидта и ДР- НИИЖБ, КИСИ Пластической дефор- мации 50—500 Штамп НИИЖБ, эта- лонный молоток, ДПГ-4 НИИЖБ, МИСИ, Оргэнергострой Отрыва 50—500 ГПВН-5 ЦНИЛ, Главкиевгор- строя Отрыва и скалывания 50-1000 ГПВН-5 НИИЖБ, Донецкий ПромстройНИИпро- ект, НИИСК Гос- Скалывания ребра 100—600 ГПНВ-5 со специаль- ным устройством строя СССР НИИСК Госстроя СССР 209
При расчетах пользуются поправочными коэффициентами, учи- тывающими возраст и влажность бетона, которые принимаются по табл. 154. Таблица 154. Значения поправочных коэффициентов для метода упругого отскока и пластических деформаций в зависимости от влажности и возраста бетона Основные показатели Тип прибора КМ, КИСИ Эталонный молоток ХПС Влажность бетона: естественная 1 1 1 повышенная 1,15 1,2 1,2 полное насыщение 1,3 1,4 1,4 Возраст бетона: 3 суток 1,1 1,05 1,05 28 » 1 1 1 90 » 0,9 0,9 0,9 180 » 0,85 0,8 0,8 360 » 0,8 0,75 0,75 Метод отрыва со скалыванием в соответствии с ГОСТ 21243—75 заключается в том, что прочность бетона при сжатии определяется путем местного разрушения бетона при вырыве из него специаль- ного анкерного устройства. В качестве анкерных устройств исполь- зуются стержни с анкерной головкой и самозаанкеривающееся устройство с применением рифленых сегментных щек и разжимного конуса. Стержни с анкерной головкой устанавливаются в конструк- ции до их бетонирования, а самозаанкеривающиеся устройства — в шпуры готовых конструкций. Прочность бетона при сжатии оп- ределяют по усилению вырыва одного анкерного устройства и вы- числяют по формуле R = атР где Р — усилие вырыва, кгс; а — коэффициент пропорционально- сти между усилием вырыва и прочностью бетона; т — коэффициент, учитывающий максимальный размер заполнителя. Электронно-акустические методы подразделяются также на две подгруппы: ультразвуковые импульсные методы, резонансные методы испытаний бетона. Ультразвуковые импульсные методы контроля основаны на корреляционной связи между скоростью распростра- нения продольной ультразвуковой волны в бетоне и его физико- механнческими характеристиками. Эти методы применяются для определения структурных изменений в бетоне и других свойств материала, от которых зависит его прочность. Они могут быть использованы для контроля процесса твердения бетона, определения дефектов в бетоне и в сварных швах, качества швов при замоноличивании сборных конструкций, глубины трещин, толщины слоя бетона, поврежденного морозом, н т. д. Определение прочности бетона производят по предварительно построенной зави- симости «скорость — прочность», установленной по результатам ультразвуковых и разрушающих испытаний образцов. Измерение 210
скорости ультразвука зависит от способа прозвучивания и может выполняться сквозным прозвучивапием и способом продольного профилирования. При сквозном прозвучивании преобразователи устанавливают с противоположных сторон изделий по одной оси, и скорость распространения ультразвука определяют по формуле V=~ 1000, где t — время распространения ультразвука, мкс; I — база про- звучивания, мм. При прозвучивании способом продольного профилирования, когда преобразователи устанавливаются только с одной стороны изделия, причем излучатель остается неподвижным, а приемник перемещается последовательно на ряд позиций, расположенных на одной линии, скорость ультразвука 1=ЛГ—I Ипов=уТП S Л/,-1000’ (=1 где А// — расстояние между центрами установки преобразователей при перемещении приемника на соседнюю позицию, A/z-=/z-+1 — /г-, мм (рекомендуется Д/г- принимать в пределах от 100 до 200 мм); М— из- менение времени распространения ультразвука при перемещении прием- ника на соседнюю позицию, мкс, \t = /г+1 — tt\ N — количество по- зиций установки приемного преобразозателя. Экспериментальную зависимость «скорость — прочность» стро- ят по результатам ультразвуковых и механических испытаний бе- тонных образцов, изготовленных в соответствии с ГОСТ 10180—74 из бетона того же состава, по той же технологии и при том же ре- жиме пропаривания, что и контролируемое изделие. Основные ха- рактеристики ультразвуковых импульсных приборов в соответствии с ГОСТ 17624—72 приведены в табл. 155 [29]. Таблица 155, Техническая характеристика ультразвуковых импульсных приборов Основные показатели Марки приборов Бетон- транзистор УКБ-1 ДУК-20 Диапазон измерения, мкс База прозвучивания, мм Вид инфикации и си- стема отсчета Масса, кг Завод-изготовитель 0-399,8 100—1500 Лампа АСВР шка- лы дискретного отсчетахОД; XI; Х10 8 ВНИИжелезо- бетон, Москва 0—5500 100—500 ЭЛТ (электронно-лу- чевая трубка) 16 Электроточпри- бор, Кишинев 0—10000 100-6000 ЭЛТ и лампа АСВР шкалы ХОД; XI; ХЮ; ХЮ2; ХЮ3 50 Электроточпри- бор, Кишинев Примечания: 1. 2. Электрическое пита Логрешность измере ине приборов: 220 ния времени приб< В, 50 Гц, тров, %, определи- ется по паспорту. 211
Резонансные методы контроля основаны на измере- нии частоты собственных колебаний и определении характеристики их затухания. В зависимости от способа возбуждения колебаний контроль может осуществляться по появлению резонанса и спосо- бом затухания колебаний. Как в том, так и в другом случае по частоте собственных колебаний рассчитывают динамические модули упругости, динамический коэффициент Пуассона и логарифми- ческий декремент затухания. Радиоизотопные методы предназначены для определения объем- ной массы бетонной смеси и бетона в готовых изделиях. Эти методы основаны на регистрации проникающей через бетон радиации, испускаемой радиоактивным источником. По изменению интенсивности гамма-лучей, проникающих через определенную толщу бетона, судят о плотности бетона, его объемной массе и других характеристиках. В качестве источника гамма-лучей наиболее часто используются радиоактивный кобальт (Со60) и радиоактивный цезий (Cs137). Контроль плотности бетона методом рассеяния может производиться на небольшой глубине. Типы радиоизотопных плотномеров в соответствии с ГОСТ 17623—72 используются в зависимости от диапазона измерения объемной массы: Марка плотно* ИПР-1 ПР-3 ИПР-5 РИП мера Диапазон изме- 600—2500 2100—2500 400 — 1800 600—1500 рения, кг/м3 (легкие и ячеистые) При просвечивании конструкций из тяжелого бетона выбор приборов производят в соответствии с данными, приведенными в табл. 156. Таблица 156. Рекомендуемые типы приборов для определения толщины слоя бетона просвечиванием ионизирующими излучениями Толщина просве- чиваемого слоя бетона, мм Рекомендуемые приборы Гамма-аппараты Рентгеновские аппараты Бетатроны До 60 60—200 200-500 500 — 1000 1000—1800 «Бетой» Рид-21М «Бетон» РИД-21М РИД-22 РУП-120-5-1 РУП-200-5-2 РУ П-400-5-1 ПМБ-3 ПМБ-3 ПМБ-6 ПМБ-6 Б-15, Б-30 При просвечивании легкого и ячеистого бетонов значения тол- щины просвечиваемого слоя, приведенные в табл. 156, должны быть увеличены пропорционально снижению величины объемной массы легкого бетона по отношению к тяжелому бетону. Основные характеристики гамма-плотномеров рентгеновских аппаратов и бетатронов, используемых для определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры про- 212
свечиванием ионизирующими излучениями, приведены в табл. 157, 158, 159. Для контроля расположения арматуры в железобетонных конст- рукциях используются приборы, работающие на принципе рассеян- ного гаммоизлучения. Расположение арматуры фиксируется умень- шением счета гаммоизлучений при приближении оси прибора к оси арматуры. Метод гаммографии заключается в том, что с одной сто- роны исследуемой конструкции располагается контейнер с радио- активным источником, а с другой — кассета с рентгеновской плен- кой. Таблица 157. Техническая характеристика гамма-плотномеров Показатели Марки аппаратов <Бетон» РИД-21М РИД-22 Радиоактивный изо- топ (активность ис- точника грамм-экви- валент радия) Привод управления Габариты, мм, и мас- са, кг: радиационной голов- ки пульта управления Cs—137/0,5 Cs —137/2 Tu—170/0,5 Ir—192/5 Ручной T[ 420X227X320; 18 516X442X160; Cs—137/0,5 Cs—137/2 Tu—170/0,1 Ir—192/5 ЮССОВЫЙ 275X280X160; 25 356X365X275; Cs —137/20 Ir—192/50 Автоматический автономный 340X420X340 55 магазина-контейнера Толщина просвечива- емого слоя бетона, мм 0212 X 280; 42 До 300 323X365X275: 110 До 300 364x280x365; 60 До 500 Таблица 158. Техническая характеристика рентгеновских аппаратов Марки аппаратов Показатели РУП-120-5-1 РУП-200-5-2 РУП-400-5-1 Напряжение анода трубки, кВ 50-120 70—200 250—400 Максимальный анодный ток, мА 5 5 5 Длительность экспозиции, мин 15 15 30 Напряжение питания, В 220/380 220/380 220/380 Потребляемая мощность, кВА Масса аппарата, кг: 2 3 4 Всего 600 пульт управления 30 30 — блок трансформатора Толщина просвечиваемого слоя 45 82 — бетона, мм До 60 До 170 120—350 Цена прибора, руб. 1100 1830 2970 Безопасность работы с источниками ионизирующих излуче- ний обеспечивается соблюдением «Правил устройства и эксплу- атации ренгеновских кабинетов и аппаратов при дефектоскопии № 336 — 61» и «Санитарных правил при промышленной гамма- дефектоскопии № 484—63». 213
Таблица 159. Техническая характеристика бетатронов Показатели Марки аппаратов МПБ-3 МПБ-6 Б-15 Б-30 Максимальная энергия тор- мозного излучения, МэВ 3 6 15 30 Пределы плавной регулиров- ки энергии, МэВ 1—3 3-6 3—15 5—30 Интенсивность тормозного из- лучения, рентген/мин 0,2 0,5 12 200 Потребляемая мощность, кВА 0,8 1,2 4 40 Масса электромагнита, кг 23 60—90 300—500 5000 Габариты электромагнита, мм 0 280x160 0 350 X350 0 520 x 550 1200х1700х Исполнение бетатрона Перен осной Стад Х1300 попарный Предельная толщина просве- чиваемого слоя бетона, мм 500 750 1200 1800 При проектировании норм защиты исходным пунктом является установленная медицинской практикой предельно-допустимая или условно-безвредная доза. Эта доза равна 0,1 рентгена в неделю для лиц, непосредственно работающих с источниками излучений и 0,01 рентгена в неделю для лиц, работающих в смежных помещениях. Защита от вредного воздействия излучений сводится к пониже- нию мощности дозы излучений, создаваемых ренгеновским или гам- мааппаратом до предельно допустимой величины. Защита может осуществляться экранизированием, временем, расстоянием и т. д. Магнитные и электромагнитные методы основаны на измерении изменения магнитных силовых полей и напряженности магнитного, поля при наличии дефектов, а также изменения магнитных свойств материала под действием внешних сил. Магнитные методы исполь- зуются в магнитной порошковой дефектоскопии, которая основана на том, что наличие дефекта в намагниченном металле выявляется магнитным полем рассеяния ферромагнитных частиц вокруг дефекта. Эти методы контроля являются простыми и надежными для обнару- жения трещин и других дефектов на поверхности металла и на неболь- шой глубине от нее. Магнитные методы могут быть использованы для определения напряжений. Они основаны на том, что при дефор- мации ферромагнитных материалов под действием внешних сил из- меняются их магнитные свойства. Для каждого испытываемого ма- териала устанавливается зависимость между его магнитной про- ницаемостью и изменением напряжения: (Ц — Но) а = п где а — изменение напряжения; (ft — р0) — изменение магнитной проницаемости под действием напряжений; X — коэффициент про- порциональности, связывающий магнитострикционные свойства материала и интенсивность магнитного поля. Для измерения напряжений используют прибор типа ИМП, ко- торый предварительно тарируется. Электромагнитные методы используются в промышленности для обнаружения трещин, непроваров и других дефектов в сварных швах и соединениях. Эти методы основаны на выявлении полей 214
рассеяния в намагниченном металле вблизи дефекта. Методами, получившими широкое распространение в электромагнитной де- фектоскопии, являются: метод феррозондов, магнитоиндукцион- ный метод, магнитографический метод и др. Для определения толщи- ны защитного слоя бетона электромагнитным методом использует- ся арматуроискатель АИ-75Мна транзисторах типа СКИП (табл. 160), разработанный Куйбышевским филиалом института «Оргэнерго- строй». Таблица 160. Техническая характеристика прибора на транзисторах типа СКИП Показатели Марки приборов СКИП-1 СКИП-2 Максимальная измеряемая тол- щина защитного слоя, мм Диаметр арматуры, мм Питание Габариты, мм Масса, кг 60—70 4—40 КБС-5 (3 шт.) 190x170x 120 3 150—170 4-60 Щелочные аккумуляторы НКН-10 (3 шт.) 230x360x190 7,8 Электрические методы измерения неэлектрических величин получили широкое распространение в производстве строительных материалов, изделий и конструкций. Эти методы по сравнению с механическими методами обладают большой чувствительностью, малой инерционностью, дают возможность проводить измерения на расстоянии, а также позволяют автоматизировать процесс ис- пытаний. Широкое распространение электрические методы изме- рения получили при определении влажности заполнителей, бетон- ной смеси и затвердевшего бетона. Наиболее точными среди электрических методов определения влажности являются термо- электрический и диэлектрический методы. Термоэлектрический метод основан на зави- симости теплопроводности песка от его влажности: Kk = f(W), где X — теплопроводность песка; k — коэффициент, учитывающий плотность и удельную теплоемкость; W — влажность песка. На этом принципе работает прибор ИВП-50, позволяющий проводить испытания с точностью ± 2% в течение около 5 мин. Диэлектрический метод основан на измерении электроемкости конденсатора, между пластинками которого помеща- ется проба песка с различной влажностью. Емкость конденсатора определяют по формуле С = ес', где е — диэлектрическая проницаемость влажного песка; с'— ем- кось конденсатора в пустоте. Если учесть, что диэлектрическая проницаемость воды состав- ляет около 80 единиц, а песка около 8 единиц, то даже при незначи- тельном изменении влажности песка суммарная величина его 215
диэлектрической проницаемости будет резко изменяться. На этом принципе работает прибор ВП-1 (ЛИМ-3). Комплексные методы используются для оценки прочности бе- тона в конструкциях при ее определении несколькими методами, основанными на различных принципах действия. Эти методы позво- ляют наиболее объективно оценить прочность бетона в конструк- циях при их эксплуатации, при аварийных ситуациях и т. д. При определении прочности бетона в конструкциях комплексным ме- тодом, т. е. используя несколько приборов, действие которых ос- новано на разных принципах, прочность вычисляется по формуле: __Rm_ (RnAn)* RK = —--------, к т=п Хота* m=l где Rm— значения прочности, полученные разными методами испытания бетона; п — количество примененных неразрушающих методов; е.т — погрешность каждого из методов. S 44. ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ И ОДНОРОДНОСТИ БЕТОНА НЕРАЗРУШАЮЩИМИ МЕТОДАМИ Оценка прочности и однородности бетона в конструкциях не- разрушающими методами в соответствии с ГОСТ 21217—75 [31] мо- жет производиться для партии конструкций или для отдельных конструкций. Контроль партии конструкций может быть выбо- рочным или сплошным. Если в партии насчитывается три и менее изделий, контроль должен быть сплошным. При большем коли- честве изделий, в зависимости от вида и назначения изделий, конт- роль может быть выборочным или сплошным. При выборочном конт- роле количество контролируемых конструкций должно быть це Таблица 161. Число и расположение контролируемых участков в зависимости от вида конструкций Вид конструкций Расположение контролируемых участков Внецеитренио сжатые и растянутые с ма- лым эксцентриситетом и центрально растя- нутыми элементами Внецеитренио сжатые и внецеитренио рас- тянутые с большим эксцентриситетом и из- гибаемые конструкции Равномерно по всей конструкции Равномерно по всей конструкции и обязательно в сжатой зоне расчетного сечения и иа прн- опорных участках Примечание. При контроле конструкций число контролируемых уча- стков принимается не менее 30 в партии и ие менее 3 в каждой конструкции; при контроле отдельных конструкций число участков принимается не менее 12 (для плоских конструкций не менее одного иа 4 м3, для' линейных — не менее одного на 4 м длины конструкции). 216
Таблица 162. Формулы для определения среднего квадратического отклонении прочности бетона н коэффициента вариации Контроль Формула Обозначения величин Партий конструкций 5 _1/(S«)2+S2; ' п' т sn Vn = Kn R-100%: Ап М. 2 ^пт т—1 в м : Sn—среднеквадратичное отклонение прочности бетона, определяемое неразрушающим методом, усредненное по всем партиям; Sn — среднеквадратичное отклонение прочности бетона в партиях конструкций Н Зпт — среднеквадратичное отклонение прочности бетона в m-й партии; = п Р S *Цт Rim = ' р ST — среднеквадратичное отклонение зависимости «косвен- ная характеристика—прочность*; — средняя прочность бетона в i-й конструкции ш-Й партии; Rijm— прочность бетона в /-и участке, t-Й конструкции, m-й партии;
Контроль Формула Партий конструкций Выборочный (п конст- рукций в партии) п Р У У (Rijm ~ ^пт)2 *' = 1 /=1 N — 1 Сплошной (всех кон- струкций в партии)
Продолжение табл. 162 Обозначения величин %пт ” средняя прочность бетона в^-й партии; Нп — средняя прочность бетона по всем партиям; Р — число контролируемых участков в конструкции; п— число контролируемых конструкций в партии; At — число партий за анализируемый период; N—число контролируемых участков во всех проконтроли- рованных участках одной партии, N = рп; Кп — поправочный коэффициент; —среднеквадратичное отклонение прочности бетона, определенной неразрушающим методом для i-й конструк- ции т- й партии
менее 10% от числа изделий в партии, по не менее трех. Продолжи- тельность контролируемого и анализируемого периода принимает- ся в зависимости от вида изделий и технологии производства и может быть от одной недели до одного месяца. В течение этого периода должно быть испытано не менее 25 конструкций. Выбор контроли- руемых участков и их расположение должны производиться в со- ответствии с табл. 161. Однородность бетона в конструкциях характеризуется средним квадратичным отклонением прочности бетона S, коэффициентом вариации прочности бетона Vn и в зависимости от вида контроля определяется по формулам, приведенным в табл. 162. Таблица 163. Требуемая средняя прочность бетона в процентах Кд от нормируемой R при выборочном нлн сплошном контроле партий конструкций Коэффи- циент вариации 4. % —- 100% при числе контролируемых участков i\ в конструкции Р или партии конструкций равном 4 6 10 15 20 30 и более 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 94 96 99 102 105 108 112 116 119 124 128 85 87 89 91 93 96 99 102 105 108 113 117 121 125 Глава X МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ КОНТРОЛЕ § 45. ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ В результате измерений (испытаний) нескольких (л) техно- логически однородных образцов (лабораторные образцы или готовая продукция) получают ряд близких по величине, но отличающихся между собой значений: х,, х2,... ,хп. Различия между ними обу- словлены или погрешностями средств измерения или нестабиль- ностью технологических фактов, что приводит к случайному (не- предсказуемому) характеру проявления абсолютной величины изучаемого свойства относительно каждого конкретного измерения. Ряд измерений называется выборкой, а число измерений в выбор- ке — объемом выборка. 219
При планировании измерений назначают доверительную вероятность у, которая считается достаточной для решения кон- кретной задачи, или уровень значимости а = 1 —у. Для боль- шинства технологических задач достаточна доверительная вероят- ность у = 0,95. В исключительно ответственных случаях принимают у = 0,99 или а = 0,01. Формулы для первичной обработки ре- зультатов измерения приведены в табл. 164. Таблица 164. Формулы для расчета статистических характеристик выборки Этапы расчета Наименование характеристик Расчетные формулы Определение базовых ста- тистических характеристик Среднеарифмети- ческое значение ряда 4~' • • хп п п — объем выборки Дисперсия п Среднеквадратич- ное значение ряда или стандарт Проверка качества измерений Наличие грубой ошибки где хГр — проверяемое число; "а — крите- рий Романовского, принимается по табл. 165 в зависимости от числа степеней свободы / = п- 1 Достаточность числа измерений где — распределение Стьюдента, прини- мается по табл. 165 в зависимости от а и f = п — 1; Д—допускаемая ошибка измерения, в аб- солютных величинах § 46. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОШИБОК ИЗМЕРЕНИЯ Истинное значение измеряемой величины хист при прямом Измерении определиется по формуле Хнст = х ± t^lVn. 220
Если конечный результат определяется не прямым измерением, а косвенным по формуле, общий вид которой z = f (щ, у2, . .. , уп), то суммарная дисперсия функции Для наиболее часто встречающихся зависимостей можно поль- зоваться данными табл. 166. Формулу суммарной дисперсии используют и для выбора измерительной аппаратуры на стадии планирования измерений. При этом s прибора можно определить по формуле Xmax 3 • 100 ’ где Ак — класс точности прибора; хтах — наибольшее значение шкалы. Среднеквадратические отклонения малых выборок допускается вычислять по упрощенной формуле -'-max *min К где хтах, xmin — соответственно наибольший и наименьший результат измерения; К — коэффициент, зависящий от объема выборки: Объем выбор- ки, п 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 К 1,13 1,69 2,06 2,33 2,53 2,70 2,85 2,97 3,03 3,17 3,26 Пример. По результатам 30 измерений устанавливаем, что средняя дли- тельность цикла формования панелей (ty) равна 11,52 мин при $==2,75. Затем определяем вероятную суточную производительность линии по формуле 2-8 - 60 960 Р ty ty изделий, где 2 • 8 • 60—число минут работы линии в сутки при двух восьмичасовых сменах. Средняя суточная производительность 960 р = ту-— = 83 изделия. 11,D4 Дисперсию определим по формуле • , приняв при этом а — 1 и b = 0; 960 _ _960_ g 75 = S~ ~t2 ~ 11,52“ 2,75 19,89. Тогда ошибка в определении производительности составит: е г= t^s/Vn = 2,042 • 19,89Д/’з'О = 7,41 « 7, где ta при доверительной вероят- ности 7 = 0,95 (или а = 0,05) н f = 29 равно 2,042, следовательно, вероятная производительность линии р9 = 83 ± 7 изделий. 221
Таблица 165. Критические точки некоторых статистических распределений / та— распределение Романовского tb — распределение Стьюдента 0,05 0,01 0,001 0,05* 0,1 0,01* 0,02 0,001* 0,002 2 15,56 77,96 779,7 2,92 6,97 22,33 4 3,56 6,53 14,47 2,13 3,75 7,17 6 2,77 4,35 7,41 1,94 3,14 5,21 8 2,51 3,71 5,73 1,86 2,9 4,5 10 2,37 3,41 5,01 1,81 2,76 4,14 12 2,29 3,23 4,62 1,78 2,68 3,93 14 2,34 3,12 4,37 1,76 2,62 3,79 16 2,19 3,04 4,19 1,75 2,58 3,69 18 2,17 2,99 4,07 1,73 2,55 3,61 20 2,14 2,93 3,98 1,73 2,57 3,55 25 2,11 2,86 3,84 1,71 2,49 3,45 30 2,08 2,8 3,72 1,65 2,34 2,96 60 2,018 2,683 3,402 1,65 2,34 2,96 120 1,988 2,628 3,388 1,65 2,34 2,96 ♦ — в числителе уровни значимости распределения Стьюдента для односто- ронней, в знаменателе — для двусторонней критических областей. Таблица 166. Приближенные оценки выборочного среднеквадратичного значения $ функции г = f (yt, у2, ... , у ) г = Пук Уг, , Уп~> sz — среднеквадратичное значение функции ау as с ау±Ь ас ~ s (a-y±b)z ау Ь ± су ab 1Ь±су)г а Vby а а-у 1g У 0,434 У ai by ± су‘‘ (±Ь±2су)* аУ1 + by2 4- суз + * • * V a2s{ + 62Sj + c2Sg 223
Продолжение табл. 166 Примечание. В таблице приняты следующие обозначения: а, с — постоянные величины; у—измеряемые случайные величины; у—среднеарифме- тическое значение рядов; sx, Ss, ...среднеквадратичные значения рядов Уг и т. д. § 47. ОЦЕНКА ОДНОРОДНОСТИ ПРОДУКЦИИ Оценка однородности бетона согласно ГОСТ 18105—72 (Бе- тоны. Контроль и оценка однородности и прочности) должна про- изводиться по коэффициенту вариации. Для оценки однородности ряда чисел измерения коэффициент вариации определяется по формуле с У = — 100, %. х Коэффициент вариации является величиной относительной ине зависит от абсолютных значений ряда. Коэффициент вариации может быть использован для сравнения однородности продукции различных партий, стабильности технологических процессов или свойств материалов на различных заводах. Применительно к проч- ности бетона на сжатие стабильность качества продукции ориенти- ровочно может быть оценена приведенными ниже показателями. Оценка однородности Отлично Хорошо Удовле- Не удовле- бетона по прочности творитель- творитель- но но Коэффициент вариа- Менее 6 6—12 12—16 Более 16 ции, % При изготовлении и отпуске потребителям изделий допуска- ется отличие фактической средней прочности от нормируемой (проектной марки), которое зависит от величины коэффициента однородности (табл. 167, 168). При этом предусматривается система постоянного статистического контроля однородности и прочности бетона на заводе. 223
Таблица 167. Требуемые средняя прочность бетона в партии R* и в серин контрольных образцов R* в процентах от нормируемой прочности R Партион- ный коэф- фициент вариации УП> % («!/«')-юо («М > % при значениях п 100 2 3 4 6 10 30 и более 81 81 81 80 80 80 <4 78 78 78 77 77 77 5 84 79 83 79 83 79 83 78 82 78 81 78 6 86 81 85 80 85 80 85 80 84 79 83 ?8 7 88 88 87 87 86 85 82 82 81 81 81 79 8 91 90 90 89 89 87 84 83 83 82 82 80 9 94 85 93 85 92 84 92 84 91 83 89 81 10 97 88 96 87 95 86 94 85 94 85 91 82 п 100 99 98 97 96 93 89 88 88 87 85 83 103 102 101 100 99 96 91 90 89 88 87 85 13 106 105 104 103 102 99 93 92 91 90 89 86 по 108 107 106 105 102 14 96 94 93 92 91 87 15 114 112 111 110 108 105 98 96 95 94 93 89 16 118 116 115 113 112 108 100 99 97 96 95 91 Таблица 168. Требуемая прочность бетона R^ в процентах от нормируемой R для случая оценки прочности бетона в партии по результатам испытания одной серин образцов (п — 1) УП- % (Кп/К)- 100 УП- % («пМ)-100 Уп. % (Лп/Л)100 <4 82 8 93 12 106 5 85 9 96 13 109 6 87 10 99 14 из 7 90 11 102 15 117 224
Тзблица 169. Требуемая средняя прочность бетона а возрасте 28 суток в процентах от нормируемой Vo. % («*/«!«) 100 Го % (кк/^8) ' 100 Го % 100 < 6 83 11 93 16 108 7 85 12 96 17 111 8 87 13 99 18 114 9 89 14 102 19 118 10 91 15 105 20 122 Контроль производится по технологическим ком- плексам. К комплексу относится одна или несколько техно- логических линий, на каждой из которых бетон всех изделий должен быть одного состава, и, следовательно, одной марки и подвижности (жесткости), готовиться по одной технологии и твердеть в анало- гичных условиях. Продукция каждого технологического комплекса разбивается на партии, бетона, которые в течение контролируемого периода (см. ниже) должны быть постоянными и не превышать количество продукции, выработанной в течение одной недели работы комплекса. От каждой партии отбираются пробы, не менее одной за смену на ЗЖБК и одной пробы в сутки на предприятиях, выпускающих товарную смесь. В первом случае пробы отбираются на посту фор- мования, во втором — у места погрузки смеси в транспортную емкость. Из пробы изготавливается одна серия из 3 образцов для опре- деления отпускной прочности и одна для определения прочности в возрасте 28 суток. При изготовлении преднапряженных изде- лий изготавливается еще одна серия для определения передаточной прочности. Единичным значением прочности бетона является зна- чение прочности в серии, определяемое по ГОСТ 10180—74. За период времени от одного до двух месяцев, называемый анализируемым периодом, по результатам испытаний всех серий контролируемых образцов (количество которых должно быть не менее 40) определяется партионный коэффициент вариации: т 1Ю%' 1=1 где т — количество партий бетона за анализируемый период; / — по- рядковый номер партии; УП/. — коэффициент вариации /-й партии: 8 7-432 225
где п — количество серий в /'-й партии; /?* — фактическая прочность бетона в серии; R* — фактическая средняя прочность бетона в партии; i — порядковый номер серии в партии. Полученная величина Гп принимается в качестве постоянной ха- рактеристики на весь следующий период времени, сроком от двух не- дель до одного месяца, называемый контролируемым. В зависимости от Гп и п по табл. 167 определяются минимальные допустимые значения прочности бетона в партии RJn и серии /?*, кото- рые называются требуемыми. В таблице приведены значения отноше- ний требуемой прочности к нормируемой R (заданной стандартом или технической документацией). Прочность бетона в партии признается отвечающей требуемой, если фактические значения прочности в партии R&, в каждой серии и пробе не меньше соответствующих требуемых значений прочности: RI и /?*>/?’ Пример. На технологическом комплексе выпускаются изделия с бетоном марки 400. На данный контролируемый период принят коэффициент вариации партии Vn = 6%. Определение прочности бетона в партии ведется по 10сериям образцов. По табл. 167 определяем: («„/«) 100 = 34 и (я^/я) • 100 = 79: DT 84-400 пт 79-400 откуда Я* = = 336 и Ф = 316. Потребителям отпускаются бетонные изделия с прочностью не ниже рассчитанной. В паспорте на изделия записывается: «Фак- тическая прочность бетона изделий соответствует требованиям ГОСТ 18105—72 к проектной марке 400 при отпускной прочности (например 360)». В отдельных случаях допускается оценка прочности бетона в партии по одной серии контрольных образцов. Значения требу- емой прочности определяются по табл. 168. Вторым этапом контроля прочности является контроль при 28- дневном возрасте образцов. По результатам испытаний вычисляют величину фактической средней прочности всех серий образцов в возрасте 28 суток за анализируемый период R% и определяют общий коэффициент вариации где N — количество серий контрольных образцов за анализиру- емый период; 1?* — прочность бетона в отдельных се- риях образцов; k — порядковый номер индивидуального значения прочности серии. 226
Прочность бетона в возрасте 28 суток признается отвечающей требованиями, если R% л- Ry (табл. 179). После окончания контролируемого периода по всем партиям контрольных образцов выпущенной за это время продукции опре- деляется Гп для следующего контролируемого периода. В тех случаях, когда па предприятии не ведется статистический контроль, прочность бетона признается отвечающей требованиям при условии 1,1 R и R& 0,957?. При подборах составов бетона прочность назначается с учетом условия R* = RT с поправкой, учитывающей естественные колебания прочности между партиями и сериями. Назначают такую минимальную прочность бетона Ry, при которой возможность брака (условие R* < < RT) будет достаточно мала (с учетом удовлетворительных экономи- ческих показателей за счет экономии цемента при R* < R). Для этого значения Ry принимаются больше RT на некоторую величину, зависящую от межпартионного среднеквадратичного отклонения:' т S = -----------------, м- п т — 1 где R*. — фактическая средняя прочность каждой отдельной /-ой пар- тии за анализируемый период. Рекомендуемые превышения средней прочности бетона R над требуемой R* в зависимости от 5М П имеют следующие значе- ния: Зм п, кгс/см2 5 10 20 30 40 50 кгс/см2 5—10 10—20 25—40 40—60 50—80 60 — 100 Пример. Продолжая условия предыдущего примера, примем, что SM п= ю. Следовательно, необходимо подобрать такой бетон, который бы обладал сред- ней прочностью в партии, определяемой по 10 сериям контрольных образцов: 336 4- 20 = 356 кгс/см2. § 48. СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСКОЛЬКИХ ВЫБОРОК Статистические характеристики выборок, так же как и ряда чисел одного измерения, имеют случайный характер. Надежное сравнение их возможно только методами математической статистики. Для этого выдвигается гипотеза (Н) о том, что сравниваемые вы- борки принадлежат к одной генеральной совокупности (с позиций статистики, хотя они могли изготавливаться по различной техно- логии, на разных заводах, из разных материалов И т. д.). Генеральная совокупность — это мыслимо возможное число измерений (например, вся продукция завода за год). Генеральную совокупность характеризует индекс М, обозначающий принадлеж- ность к ней данного статистического показателя. 8* 227
Таблица 170. Формулы для сравнения статистических характеристик малых выборок Вид сравнения Характеристика выборок Наблюдаемый критерий Критическая величина Сравнение дисперсий (однород- ность продукции) независимых выборок 2 2 Две выборки с > $2 'наб = s2 FKp ~ распределение Фишера * прн f = п — 1 Несколько выборок равных объ- емов; проверяется по максималь- ной из всех сравниваемых вы- борок дисперсии s2 bmax иаб~Ё7 i JKp — распределение Кохрена * Сравнение средних арифметиче- ских значений; допустимое после принятия гипотезы о равенстве дисперсий. Две выборки со средними ариф- метическими значениями х и у объемами соответственно и пу. ^наб ==* x И + nyS2 ,, 1Лnxnytnx+ny~2\ V nx+nu — распределение Стьюдента. определяется по табл. 165 при / « (пх+Пу)—2 Сравнение двух зависимых вы- борок ix. одной выборки и другой относятся к одной н той же измеренной величине) п х,1 х2 | • • • | Хп Ряды ; V, i 1/2 1 • • • 1 Уп заменяются одним рядом ^2» ... , dn, состоящим из парных значений = х,— удля ряда d определяются d н sj. т — dVn наб t — распределение Стьюдента, определяется по табл. 165 при Z = n- 1 ео * См.: Вознесенский В. А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.., оо Статистика, 1974.
Предполагается, что различия между хи® сравниваемых выборок обусловлены естественным разбросом, а их генеральные характеристики равны (нулевая гипотеза)-. Нв : М(х) = М(у). Одновременно выдвигается и конкурирующая гипотеза (Hj) о неравенстве генеральных оценок. Так как всегда одна из величин (например х) больше другой (у), для удобства расчетов конкуриру- ющая гипотеза формулируется так: : М (х) > М (у). По данным сравниваемых выборок вычисляется наблюдаемый кри- терий Кнаб и сравнивается с соответствующей табличной критической величиной Ккр при заданном уровне значимости. Если KHag < Ккр, принимается нулевая гипотеза; если К|!аб > Ккр — конкурирующая, с риском а допустить ошибку (табл. 170). При формулировке конкурирующей гипотезы значения ta (табл. 165) принимаются для односторонней критической области, Глава XI ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА § 49. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФОНДЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Средства производства, закрепленные за предприятием, состав- ляют его производственные фонды. Под этим термином понимают совокупность основных производственных фондов и оборотных средств. Основные производственные фонды подразделяют на актив- ные, определяющие объем производства (ведущее производствен- ное оборудование, приборы, инструменты и транспортные средства) и пассивные — основные фонды (здания, сооружения, инвен- тарь) (табл. 171). Производственная структура основных фондов определяется соотношением различных групп основных фондов в их общей сум- ме. Увеличение доли активных фондов обеспечивает рост выпуска продукции на 1 руб. капитальных вложений в основные фонды. Для возмещения физического и морального износа основных фондов часть их стоимости включают в затраты на производство продукции на протяжении всего срока функционирования основных фондов в виде амортизационных отчислений (табл. 172). Норма амортизации — это отношение суммы годовых аморти- зационных отчислений к стоимости основных фондов: „ (Ф + Р-О) Н ФТ где Ф — первоначальная стоимость основных фондов; Т — число лет службы основных фондов; Р — затраты на капитальные ремон- ты за время службы фондов; О — остаточная стоимость основных фондов. 229
Таблица 171. Структура основных фондов промышленности сборного железобетона, % Виды основных фондов Про- мышлен- ность СССР Промышленность сборного железобетона По ти- повым проек- там крупных заводов В сред- нем по отрасли Крупные заводы с конвей- ерной тех- нологией с агре- гатной техно- логией Здания 30 44 31 38 38 Сооружения и передаточные устройства 31 25 20 21 30 Итого (зданий и сооруже- ний) 61 69 55 59 63 Силовое и производственное оборудование 33 28 41 38 33 Транспорт и прочие виды основных фондов 6 3 4 3 4 Всего 100 100 100 100 100 Нормы амортизации должны обеспечивать воспроизводство основных фондов на современном техническом уровне. В нормах амортизационных отчислений выделяют две части (табл. 172): отчисления на капитальный ремонт основных фондов, включая модернизацию оборудования, а также затраты на средний ремонт, осуществляемый с периодичностью свыше одного года; отчисления для полного восстановления основных фондов по исте- чении срока их службы (на реновацию). Степень использования основных фондов характеризуется фондоотдачей — отношением выпуска продукции в натуральном или денежном выражении к стоимости основных фондов: где f — фондоотдача, руб./руб. (или м3/руб.); П — годовая продук- ция (в денежном или натуральном выражении); Ф — стоимость основных производственных фондов (среднегодовая). Эффективность использования основных фондов можно харак- теризовать также объемом продукции с 1 м2 производственной пло- щади в год и показателями технической оснащенности предприятий (табл. 173). Улучшение использования основных фондов зависит от сокра- щения сроков освоения вводимых производственных мощностей и достижения технико-экономических показателей, предусмотрен- ных проектами. Технологическое оборудование на ряде заводов сборного желе- зобетона используется в 1,5—2 раза ниже норм технологического 230
Таблица 172. Нормы амортизационных отчислений, % к балансовой стоимости Группы и виды основных фондов При треХСМенн°й работе При двухсменной работе Общая нор- ма аморти- зационных отчисле- ний в том чнслг- Общая нор- ма аморти- зационных отчисле- ний в том числе на капи- тальный ремонт на полное восстанов- ление на капи- тальный ремонт на полное восста- новление Здания производственные и непроизводственные Здания одноэтажные с железобетонными и металлическими каркасами со стенами из каменных материалов и панелей и 2,4 f 2,4 1 4 долговечными покрытиями Здания одноэтажные бескаркасные со стенами из каменных 1 7 1,4 1,7 матерналев и панелей, с железобетонными покрытиями 3,1 3,7 Склады заполнителей Подъемно-транспортные и погрузочные 3,7 2,2 1 ,□ машины н оборудование Подкрановые пути 7,9 11,9 12,4 8,4 16,3 3,7 4,2 q 7,9 11,9 12,4 8,4 16,3 3,7 2,3 4,2 2,9 5,2 8,6 11,8 4,2 9,6 8,2 5,5 И,1 23,7 Краны башенные грузоподъемностью до 10 т 4,2 2,9 5,2 8,6 11,8 g’2 Краны козловые грузоподъемностью до 15 т Краны мостовые Конвейеры ленточные стационарные 5,5 11,1 23,7 Конвейеры скребковые 32,3 Конвейеры винтовые, ковшовые и элеваторы 21,8 Разгрузочные машины и разгрузчики сыпучих и пылевидных материалов Автопогрузчики 25,6 9,6 16 25,6 9,6 16 Автогидроподъемннки Машины и оборудование длясваркн и резки 24,1 8,1 16 24,1 8,1 Станки для правки, резки, гнутья н механического упрочне- ния арматуры для производства железобетонных изделий 24,7 11,9 12,8 22,3 9,5 12,8 Автоматические линии и машины многоэлектродные для 15,5 10,4 10,4 сварки арматурных каркасов 5,1 Машины для контактной сварки (точечной, стыковой, шов- ной) номинальной мощностью до 50 кВа 23,4 11 12л 23,4 11 12,4 ГО Машины для контактной сварки (точечной, стыковой, шов- 19,5 9,5 19,5 9,5 Со ной) номинальной мощностью более S0 кВа 10 10
ьо со to Группы и виды основных фондов Машины и оборудование для производства сборного железобетона Камеры твердения Автоклавы термовлажностной обработки Запарочные автоклавные вагонетки Машины для автоклавной разрезки ячеистобетонного массива. Линин для калибровки ячеистобетонных деталей фрезерова- нием Бетоносмесители, пенобетоносмесители, растворосмесители с дозировочной аппаратурой и устройствами бетоносмеситель- ных цехов и заводов Внброплощадки, виброшнты, вибростолы Машины и установки для формования железобетонных изде- лий, устройства распалубки форм Бетоноукладчики, бетонораздатчнки, бункера самоходные для бетона Вертикальные кассетно-формовочные машины и кассетные установки, оборудование для формования железобетонных труб, кантователи Машины и установки для предварительного натяжения арма- туры, станки арматурно-навивочные, арматурно-трубные, ус- тановки электронагрева арматуры, гидродомкраты Прокатные стаиы для производства железобетонных, гипсо- бетонных и силикатобетонных изделий Конвейеры формовочные, штанговые, приводы широких и узких конвейеров, рольганги приводные, подъемники-сннжа- тели, толкатели цепные, тележки самоходные, выпрессовщи- кн, устройства для очистки и смазки форм Бурофрезерные и виброрыхлительные машины и установки, разгрузчики цемента, разгрузчики заполнителей Поддоны форм-вагонеток широкого и узкого конвейеров Формы металлические и бортовая оснастка Формы-вагонетки с бортовой оснасткой
Продолжение табл. 172- При трехсменной работе При двухсменной работе Общая нор- в том числе Общая нор- в том числе ма аморти- ма аморти- зационных на капи- на полное зационных на капи- на полное отчисле- тальный восстанов- отчисле- тальный восста- НИЙ ремонт ление НИЙ ремонт иовление 8,4 6,4 2 8,4 6,4 2 12,2 2,2 10 11 8 1,8 10 13,3 6,1 7,2 12,1 4,9 7,2 15,2 2,9 12,3 14,6 2,3 12,3 (6,1 2,9 13,2 15,5 2,3 13,2 29,2 13,1 16,1 26,6 10,5 16,1 29,5 10,1 19,4 27,5 8,1 19,4 24,7 8 7 16 23 7 16 21,5 7,6 13,9 20 6,1 13,9 16,5 4,8 11,7 (5,5 3,8 11,7 21,8 5,9 15,9 20,6 4,7 15,9 17,5 7,5 10 16,0 6 10 16,3 5,8 I! 15,6 4,6 11 23,8 9,5 14,3 21,9 7,6 14,3 15,4 3,2 12,2 14,8 2,6 12,2 34,9 10,4 24,5 32,8 8,3 24,5 20,3 5 15,3 19,3 4 15,3
Таблица 173. Эффективность использования основных фондов и уровень технической оснащенности предприятий сборного железобетона Показатели В среднем по отрас- ли На передовых предприятиях конвейер- ных (вклю- чая двухъ- ярусные станы) агрегат- ных спе- циализи- рованных Эффективность использования основных фондов Выпуск валовой продукции на 1000 руб. ос- 1-1,4 1,6-2 новных фондов в год, тыс. руб. Выпуск сборного железобетона на 1000 руб. 1 основных фондов в год, и3 Объем продукции с 1 м2 производственной 18—20 25—35 35-50 площади в год, м3 Техническая оснащенность Стоимость основных фондов на одного спи- 6—8 12—20 20—24 сочного рабочего, тыс. руб. Потребление электроэнергии на одного спи- 7—9 8-11 6—7 сочного рабочего в год. тыс. кВт-ч 5—6 8—9 7—8 проектирования и уровня, достигнутого передовыми предприяти- ями. Эффективность использования основных фондов можно харак- теризовать сроком их окупаемости, прибылью от реализации про- дукции. На практике пользуются обратной величиной срока оку- паемости — коэффициентом рентабельности, т. е. отношением Таблица 174. Состав нормативной прибыли предприятий Распределение прибыли для образования фондов экономического стимулирования Проценты прибыли от стоимости производ- ственных фондов себестои- мости про- дукции Плата за производственные фонды и свободная прн- быль 6 8,57 Образование фонда развития производства (3% от стоимости производственных фондов минус 40% от амортизационных отчислений на реновацию) 1,26 1.8 Образование фонда материального поощрения (деся- тидневный заработок промышленного персонала плюс 3% заработной платы ИТР и служащих) 1.42 . 2,03 Образование фонда социально-культурных мероприя- тий (3% заработной платы всего персонала) 0,47 0,67 Прирост норматива оборотных средств (5% от стоимо- сти оборотных средств) 0,71 1,01 Покрытие расходов, не включаемых в себестоимость продукции 0.3 0,43 Итого | 10,16 | 14,51 233
прибыли к среднегодовой стоимости производственных фондов (основных и нормируемых оборотных); При планировании рентабельности исходят из необходимости обеспечить действующему предприятию денежные средства для финансирования капитальных затрат по развитию производства, для планового прироста собственных оборотных средств, внесения в государственный бюджет платы за фонды и для образования поощ- рительных фондов предприятия. В табл. 174 приведен пример рас- пределения нормативной прибыли предприятий. Уровень рентабельности в среднем по промышленности сбор- ного железобетона составляет 14%, однако ряд мелких предприятий имеет более низкий уровень рентабельности (до 6%). § SO. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ МОЩНОСТЬ ПРЕДПРИЯТИЙ Производственную мощность предприятий определяют по ведущему формовочному переделу производства (табл. 175), анали- зируя пропускную способность смежных цехов по средним норма- тивным показателям производительности оборудования с учетом особенностей технологии производства. Производство изделий осуществляют на технологических ли- ниях, общим для которых является: номенклатура изделий, годо- вой фонд времени работы и показатели часовой или суточной производительности оборудования (табл. 176, 177). Укрупненную оценку действующих производственных мощ- ностей можно произвести на основе экономико-статистических мо- делей исходя из основных показателей, принятых в практике учета и планирования. § 51. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СПОСОБОВ ПРОИЗВОДСТВА Расчет эффективности способов производства, выбор оптималь- ной технологии, установление рациональности технологических операций и вида оборудования производят на основе технико-эко- номического анализа. Для анализа экономической эффективности способов производства необходимы следующие исходные данные: годовая производительность, производственная площадь, расход материалов на единицу продукции, потребность в рабочей силе, оборудовании и формах, потребность в паре и электроэнергии. Методика анализа и сравнения экономичности производств изложена в «Руководстве по технико-экономической оценке спосо- бов формования бетонных и железобетонных изделий» и в ряде дру- гих работ [86], в которых содержатся необходимые справочные дан- ные и нормативы. Себестоимость производства складывается из стоимости мате- риалов См и затрат на переработку Сп, в которую входят: заработная плата производственных рабочих, стоимость энергии, затраты 234
Таблица 175. Расчет производственной мощности технологических линий Расчетные формулы технологических линий Условные обозначения Агрегатная линия Вр Мд — т Вр —расчетный фонд времени работы оборудо- вания, ч; Тф—продолжительность цикла формования, ч; Ои —объем или размер изделия в принятом измерителе (м, м2 или м3); ^ф —число одновременно формуемых изделий; Конвейерная линия Р —ритм технологического процесса; ср = "р" °и'?ф Конвейерная лииия непре- рывного действия Мк = ВрУИСпл V —скорость движения формующей леиты, м/ч; b—ширина ленты стана (по бортоснастке); Кид — коэффициент, учитывающий потери иа бортоснастку — 0,95; Стендовая линия фовр М‘=^°и Фи —площадь, занимаемая одним изделием на стенде; То — продолжительность оборота стеида, ч; Фо --формовочная площадь стенда (матриц, форм), м2; Кассетная линия Ткас — продолжительность оборота кассеты; ^плвр Мкас т фип *кас п— число отсеков в кассетной форме; Камера тепловой обработки Тк — продолжительность оборота камеры, ч; Мто = ^|^Ко ‘к Ок — объем камеры; м3; Ко — коэффициент заполнения камер издели- ями; Бетоносмесительный цех Мб=-п- Ир Q — расчетное годовое потребление бетонной смеси, м3; Кн — коэффициент неравномерности потребле- ния бетонной смеси 235
Таблица /76. Нормативная производительность основного технологического оборудования по производству железобетонных изделий для расчета производственной мощности Основное оборудование технологических линий Единицы из- мерения про- изводитель- ности Норматив- ная произ- водитель- ность Агрегатная линия формования Автоматизированные установки для формования пустотных плит перекрытий Число фор- 7,5 Автоматизированные установки для формования однослойных изделий длиной до 6 м мований в 1 ч То же 5 Посты, оборудованные виброплощадками для фор- мования: ребристых плит размером Зуб м » 4 ребристых плит размером Зу 12 м 1,5—2 6 шпал * многослойных или офактуренных панелей дли- ной до 6 м » 2 многослойных панелей длиной более 6 м > 1,33 опор ЛЭП н связи, колонн > 2—3 Посты, оборудованные центрифугами для формо- вания безнапорных труб диаметром, мм: 400—600 » 2,4 700—900 » 2 1000—1200 » 1,5 То же, опор ЛЭП, освещения и связи Линии по производству способом вертикального » 2 » формования безнапорных труб диаметром до 2 м 2—3 Конвейерные линии формования Линии по изготовлению многослойных и офакту- ренных панелей наружных стен длиной до 6 м Число ваго- 2,5 То же, длиной более 6 м Линии по изготовлению однослойных панелей рас- ширенной номенклатуры веток, сходя- щих с конвей- ера в 1 ч То же 1,5 » 4 Линии двухъярусных станов по производству пане- лей перекрытий и дорожных плит » 3,2 То же, панелей внутренних стен » 3 Стенды по производству предналряженных конструкций Короткие стенды-камеры и стационарные силовые формы Число обо- 1 Длинные стенды по изготовлению балок и ферм ротов в 1 сутки То же 0,5—1 Кассетные формовочные установки Кассеты с прогревом панелей с обеих сторон при двухсменном формовании Число оборо- 1,5 Кассеты с прогревом панелей с одной стороны: при двухсменном формовании тов в 1 сутки То же 1,3 при трехсменном формовании » 1,8 236
Продолжение табл. 176 Основное оборудование технологических линий Единицы из- мерения про- изводитель- ности Нормат ив- ‘ная произ- водитель- ность Камеры тепловой обработки периодического действия при загрузке с одного формовочного поста При двухсменном формовании: камеры закреплены за сменами Продолжи- 24 камеры не закреплены за сменами тельность оборота, ч То же 16—18 Прн трехсменном формовании: камеры не закреплены за сменами '> 12-16 Бетоносмесительные цехи Приготовление умеренно жестких бетонных смесей иа плотных заполнителях с автоматическим дози- рованием составляющих в смесителях емкостью 330 л н более: принудительного действия Число заме- 20 гравитационных сов в 1 ч То же 15 То же, подвижных смесей в гравитационных сме- сителях » 30 То же, умеренно жестких смесей на легких запол- нителях в смесителях принудительного действия 15 Примечание. При обслуживании технологической линии одним кра- ном продолжительность цикла формования увеличивается иа 10—15%, а при обслуживании двух формовочных постов одним краном — на 20—25%. Таблица 177. Норма продолжительности плановых остановок технологического оборудования, исключаемых из городского режимного фонда рабочего времени при расчете производственной мощности Переделы производства н основное оборудование Длительность плановых остановок иа ремонт, сутки, в течение недели шестидневной | пятидневной Агрегатные линии, оборудованные вибропло- щадкамн грузоподъемностью, т: 5 7 5 10 8 6 свыше 10 11 8 Конвейерные линии 19 13 Стендовые линии, оборудованные кранами, гру- зоподъемностью, т: до 15 8 6 свыше 15 11 8 Кассетные установки Гипростроймаша 10 7 Производство напорных труб методом вибро- гцдропрессования 20 14 Производство безнапорных и малонапорных труб методом вертикального формования 13 10 237
Продолжение табл. 177 Переделы производства и основное оборудование Длительность плановых остановок на ремонт, сутки, в течение недели шестидневной пятидневной Производство на центрифугах напорных и без- напорных труб, опор линий электропередач и др. 15 12 Примечания: 1. Продолжительность простоя в ремонте указана без оста- новок на переналадку. 2. К конвейерным линиям отнесены двухъярусные стены и другие виды конвейеров. 3. Для технологических линий, расположенных на полигонах круглогодичного действия, продолжительность плановых остановок на ремонт принимается с увеличением на 20%. на содержание и эксплуатацию оборудования, цеховые и общеза- водские расходы (табл. 178, 179, 180, 181): c = cM + cn = cM + c3 + co6+H+o + z, где Сэ — себестоимость пара и электроэнергии; Со6—затраты на содержание и эксплуатацию оборудования; Ц — цеховые расходы; О — общезаводские расходы; Z — заработная плата производствен- ных рабочих на единицу продукции. Таблица /75. Структура себестоимости железобетонных изделий по статьям калькуляции Статьи расходов % (в среднем) Сырье, материалы и полуфабрикаты собственного производ- ства за вычетом возвратных отходов Покупные изделия и полуфабрикаты Топливо и электроэнергия на технологические нужды Основная и дополнительная заработная плата производствен- ных рабочих и отчисления на социальное страхование Расходы по подготовке и освоению производства Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования Цеховые расходы Общезаводские расходы Потери от брака Прочие производственные расходы Производственная себестоимость Внепроизводственные расходы 61,5 1,4 4,7 6,9 0,6 12,4 4 0,2 97,7 2,3 Полная себестоимость 100 Основной задачей технико-экономического анализа является приведение рассматриваемых производств в сопоставимый вид; к основным условиям обеспечения сопоставимости относятся еле- дующие [86]: цены на сырье и материалы, их доставка на завод должны быть одинаковы; 238
Таблица 173. Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования Наименование статей Примерная структура, % Материалы, заработная плата рабочих н оплата услуг по со* держанию оборудования Электроэнергия Содержание и расходы по эксплуатации транспорта (расходы по перемещению материалов, полуфабрикатов и изделий) на территории предприятия ' Текущий ремонт производственного оборудования, транспорт- 32 ных средств и ценных инструментов, числящихся в составе основных средств Амортизация производственного оборудования, транспортных средств и инструментов, числящихся в состаае основных средств Возмещение износа малоценных н быстронзнашнвающихся инструментов и расходы по их восстановлению (ремонту) Затраты иа технологические цели 19,3 47,3 0,8 0,1 Итого 100 Таблица 180. Смета цеховых расходов Наименование статей Примерная структура. % Содержание цехового персонала Содержание зданий и сооружений передаточных устройств и инвентаря Текущий ремонт зданий, сооружений, передаточных устройсти и инвентаря Амортизация зданий, сооружений, передаточных устройств н инвентаря Расходы по охране труда Прочие расходы Итого 25,5 32 13 13,8 10,8 3,5 100 составы бетонов и условия их приготовления принимают еди- ными; производительность технологической линии, потребность в обо- рудовании, формах и камерах твердения определяют по единой методике; конструкции здания принимают одинаковыми как по удельной стоимости, так и по затратам на их содержание и эксплуатацию. Сопоставление по полным приведенным затратам необходимо только в тех случаях, если принимают разные составы бетонных смесей, разные сорта цемента, различное армирование и т. п.; если изделия идентичны по расходу материалов, экономическую оценку производят по приведенным затратам только на переработку: П=Сп + £нК, где Сп — себестоимость переработки единицы продукции; Еи — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, 239
Таблица 181. Коэффициенты сложности изготовления железобетонных изделий k (по данным промышленности) Наименование и характеристика изделий k Блоки стен подвалов и фундаментов; бортовые камни Панели внутренних стен и перегородок; плиты покрытий (пустот- ные, сплошные); детали оград; блоки вентиляционные; блоки внутренние стеновые железобетонные; плитки тротуарные; плит- О,? ки дорожные; плиты каналов, приставок для опор Козырьки, плиты платформы; кольца, лотки, панели электро- и сантехнические; перемычки; плиты аэродромные; плиты балкон- 1 ные; прогоны прямоугольные: сван; стропила; шпунты Блоки прямоугольные; бункеры железобетонные (детали); кар- низы; коллекторы; колонны для одноэтажных зданий; лестнич- ные марши и площадки иеоблицованные; панели наружные сте- новые офактуренные и облицованные; панели отопительные; плиты балконные облицованные; плиты покрытий ребристые; ри- 1,4 гели тавровые; ступени железобетонные Балки тавровые; колонны многоэтажных зданий, оборудованных мостовыми кранами, лестничные марши и площадки облицован- ные; опоры линий связи; панели стеновые наружные, укомплекто- 1,7 ванные столярными изделиями 2 Трубы безнапорные, шпалы 2 Трубы иапорные Кабины сантехнические, мостовые и тоннельные конструкции; опоры линий покрытий электропередач; тюбинги; фермы; шахты 3,5 лифтов 2,5 Кабины сантехнические полной заводской готовности 3,5 Мозаичные изделия 3 Лепные архитектурные изделия 4 Ен = 0,15 (нормативный срок окупаемости капитальных вложений /н=6,6 года); К — капитальные вложения по принятому варианту. Если величина приведенных затрат на сравниваемых произ- водствах примерно равна, учитываются дополнительные показатели: минимум удельных капиталовложений, трудоемкость, производ- ственная площадь, необходимая для размещения производства, и т. п. Стоимость материалов принимают по действующим ценам с затратами на доставку. Полная заработная плата производственных рабочих Z = 1,4чф, где 1,4 — коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату, премии и отчисления на соцстрах; ч — трудоемкость изготовления изделия на единицу продукции, чел. ч; ф — часовая ставка рабо- чего-сдельщика. Часовая ставка определяется средневзвешенным тарифным разрядом звена рабочих: при 3-м разряде—51,3 коп.; » 4-м » —57,7 » ; » 5-м » — 64,9 » . Капиталовложения в производство состоят из стоимости: здания цеха (на 1 м2 площади, в среднем — 105 руб.); 240
спецсооружений (фундаментов под оборудование, камер тверде- ния,"^коммуникаций и т. п.) —в среднем 100—140 тыс. руб. на пролет; оборудования, форм и инвентаря (по действующим ценам с за- тратами на доставку и монтаж); транспорта при массе единицы оборудования до 1 т — 8%, бо- лее 1 т — 5,4%; монтажа оборудования (кроме форм, вагонеток и инвентаря) — 8%. Расходы на содержание и эксплуатацию С — 4 А°б 2 S АФ .э. о 4 р где V Аоб — сумма амортизационных отчислений по всему оборудова- нию; У Аф — то же, по формам; Р — годовая производительность ли- нии в принятых единицах; 4 и 2 — коэффициенты затрат на средний и текущий ремонты. Цеховые расходы: для формовочного цеха для арматурного О Ца = -р- <0 + 0,3Za, где Da — годовой оклад персонала цеха (при 2-сменной работе — 10 тыс. руб. на пролет, при 3-сменной— 14 тыс. руб.); со — производ- ственная площадь, м2; Азб и Ас с — соответственно отчисления на амортизацию здания цеха и спецсооружений; 3,5 и 2 — коэффициенты затрат на текущий и средний ремонты; затраты на отопление, освеще- ние и вентиляцию. Общезаводские расходы, приходящиеся на себестоимость про- дукции (содержание персонала заводоуправления, зданий, терри- тории, подъездных путей и т. д.) вычисляют по формуле °. = 50ТР + Амортизационные отчисления устанавливают в соответствии с нормами (табл. 168). Расход силовой электроэнергии определяют исходя из суммар- ной мощности токоприемников, имеющихся на технологической линии, и количества часов работы линии в год: 0.3FAC э = -р-. где F — суммарная мощность, кВт, токоприемников (кроме уста- новок для электроиагрева арматуры); С — количество рабочих дней в году; h — количество рабочих часов в сутки; 0,3 — средний коэффициент спроса при работе электродвигателей; Р — годовая производительность линии. 241
Удельный расход электроэнергии для нагрева арматуры при электротермическом натяжении Э = 90Аа, кВт ч, где Аа—масса нагреваемой арматуры, т, на единицу продукции. Стоимость энергии, затрачиваемой на тепловую обработку изделий, составляет 1,05 руб./м? бетона (при удельном расходе пара 300 кг: пар технологический за 1 т — 3,5 руб., электроэнергия силовая за 1 квт • ч = 0,025 руб.). На основании табл. 174, 175, 176 определяют следующие свод- ные технико-экономические показатели предприятия: производственную мощность в натуральных измерениях, м3, ма, м; в денежном выражении, тыс. руб: члощадь территории, га, в том числе: коэффициент застройки; коэффициент использования территории; сметную стоимость строительства, тыс. руб., в том числе: строительно-монтажные работы; оборудование и его монтаж; удельные капиталовложения на единицу производственной мощ- ности, руб. /м3; оборотные средства (оборачиваемость), тыс. руб./год; съем продукции с 1 м2 производственной площади главного производственного корпуса, м3/год; коэффициент использования емкости пропарочных камер (ав- токлавов и др.); численность рабочих, ИТР, МОП, служащих и др., ч; выработку на 1 рабочего в год: в натуральных измерениях, м3/год; в денежном выражении, тыс. руб.; уровень механизации производственных процессов, % ; себестоимость основного изделия, руб.; срок окупаемости предприятия, лет; рентабельность, %; потребность на 1 м3 продукции: в сжатом воздухе, м3; в паре, т; общую установленную мощность токоприемников, кВт; электровооруженность 1 рабочего, кВт. § 52. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ [84; 85] Основным показателем, характеризующим экономическую эффек- тивность производства, является коэффициент экономической эффек- тивности производственных фондовЭП ф, определяемый по формуле Э - Д ^•Ф~Фо + Соб’ где Д — объем чистой продукции за год; Фо — среднегодовая стои- мость основных производственных фондов; Соб — годовой размер обо- ротных средств. Для тех организаций, для которых чистая продукция неисчис- 242
ляется, коэффициент экономической эффективности производствен- ных фондов определяется по прибыли. Экономическая эффективность капитальных вложений в новую технику выражается отношением прироста годовой прибыли к капитальным вложениям в основные фонды предприятия, затрачен- ным на внедрение новой техники или модернизацию технологиче- ских переделов: q ___q Еб= где Сг и С2—себестоимость годового объема продукции до и после внедрения мероприятий; К — капитальные вложения для реализа- ции мероприятий, руб. Реконструкция действующих производственных фондов при- знана XXV съездом КПСС ведущим направлением повышения эф- фективности общественного производства. Определение экономической эффективности капитальных вложе- ний в реконструкцию и расширение действующих предприятий по сравнению с новым строительством производят по формуле при- веденных затрат: С + ЕНК = минимум. Минимум приведенных затрат является показателем сравни- тельной экономической эффективности капитальных вложений. При расчете показателей сравнительной экономической эффек- тивности для различных вариантов реконструкции и нового стро- ительства учитывают экономические результаты, получаемые от ускорения ввода в действие производственных мощностей. При определении сравнительной экономической эффективности капитальных вложений, предназначенных для реконструкции предприятия, учитывают условия их сопоставимости по объемно- номенклатурным показателям. Выделяют следующие основные задачи реконструкции и соот- ветствующие им методы оценки эффективности капитальных вло- жений: 1. Поддержание достигнутого уровня производства без суще- ственного улучшения технико-экономических показателей (Эр). Основные производственные фонды не обеспечивают продолжения производственного процесса с соблюдением необходимых техно- логических параметров. Целесообразность реконструкции пред- приятия устанавливают путем сравнения необходимых капитало- вложений. 2. Поддержание достигнутого уровня производства с существен- ным улучшением технико-экономических показателей. На пред- приятии ликвидируют узкие места, применяют механизацию труда, используют более дешевое сырье без ухудшения качества продук- ции. Эффективность капитальных вложений Эр в реконструкцию устанавливают сопоставлением их объема с экономией от снижения себестоимости: д (Q — С ) эр = —R------ 1ЧДОП где А — годовой объем производства; Со — себестоимость единицы продукции до реконструкции; Ср— то же, после реконструкции; Кдоп — капитальные вложения в реконструкцию. 243
3. Прирост мощности и увеличение выпуска продукции. Сопо- ставляют варианты капитальных вложений: а) с показателями нового предприятия, мощность которого равна приросту мощности на реконструируемом предприятии; б) с показателями предприятия до реконструкции вследствие несопоставимости объектов по мощ- ности; эффективность капитальных вложений определяется по фор- муле: CD —С„ о — Р а р Кн-Кр’ где Ср — себестоимость единицы продукции после реконструкции; Сн — себестоимость единицы продукции на новом предприятии; Кр — капитальные вложения в реконструкцию; К„ — капитальные вложения в новое строительство. 5. Расширение номенклатуры изделий и повышение качества продукции. Основные варианты задачи: а) улучшение качества продукции при меньшем росте затрат на производство, что обусловливает рост прибыли и повышает рентабельность производства: _(Цо-ср)-(Цр-со) р Кдоп где Цо—готовая продукция до реконструкции (в оптовых ценах); Цр — то же, после реконструкции; б) организация производства новых видов продукции при усло- вии, что капитальные затраты на их осуществление окупаются экономией от снижения затрат на применение новой продукции; Зст — издержки применения старой продукции; Знов — издержки применения новой продукции. Уровень удельных капитальных вложений неодинаков для предприятий с разной степенью концентрации производства, — ои выше на предприятиях малой мощности. Себестоимость единицы продукции также изменяется в зависимости от концентрации про- изводства. Для лучшей сопоставимости вариантов сравнивают несколько предприятий, общая мощность которых равна эталону, т. е. мощ- ности нового предприятия. Целесообразность реконструкции и расширения или нового строительства устанавливают сопоставлением положительных и от- рицательных факторов по формуле Эр = А (С„ - Ср) + Ен (Кн - Кр) - Ад (Ср - Сн), где Эр— экономический эффект от реконструкции и расширения предприятия; А — годовой объем продукции на действующем пред- приятии до реконструкции; Со, Ср и Сн — себестоимость единицы продукции до реконструкции, после реконструкции и на новом предприятии; Кн — сметная стоимость нового строительства с уче- том дополнительных затрат, связанных с разностью во времени ввода дополнительных мощностей по сравнению со временем их 244
Таблица 182. Нормативы удельных капитальных вложений на новое строительство предприятий сборного железобетона* Типы предприятий и их мощности Нормативы удельных купи-- гальных вложений на единица мощности, руб. Всего В том числе строи- тельно- монтажные работы оборудо- вание Заводы крупнопанельного домостроения с перспективной серией домов, мощностью 335 тыс. м2 общей площади 55 30 17 200 тыс. м2 92 50 27 220 тыс. м3 изделий 83 45 25 То же. мощностью 200 тыс м2 общей пло- щади 61 31 19 120 гыс. м2 жилой площади 102 52 32 132 тыс. м3 изделий 92 47 29 То же, мощностью 140 тыс м2 общей площади 66 33 21 87 тыс. м2 жилой площади 106 53 33 96 тыс. м3 изделий 96 48 31 То же, мощностью 115 тыс. м2 общей площади 73 35 23 70 тыс. м2 жилой площади 120 57 37 79 тыс. м3 изделий 106 51 34 Заводы объемноблочного домостроения мощностью 160 тыс. м2 общей площади 74 41 21 100 тыс. м2 жилой площади 118 65 33 То же, мощностью 112 тыс. м2 общей площади 87 47 24 70 тыс. м2 жилой площади 139 76 38 То же, мощностью 80 тыс. м2 общей площади 95 48 27 50 тыс. м2 жилой площади 152 78 43 Заводы сборного железобетона для про- мышленного строительства мощностью 200 тыс. м3 изделий 68 35 22 150 тыс. м3 » 71 36 23 100 тыс. м3 » 77 37 24 80 тыс. м3 » 81 38 25 50 тыс. м3 » 89 39 26 Заводы сборного железобетона для водохо- зяйственного строительства мощностью 100 тыс. м3 изделий 72 31 24 70 тыс. м3 » 76 32 25 40 тыс. м3 » 83 33 26 Заводы сборного железобетона для сель- скохозяйственного строительства мощностью 100 тыс. м3 изделий 66 29 21 70 тыс. м3 » 70 30 22 50 тыс. м3 > 78 31 23 40 тыс. м3 > 83 32 24 Заводы сборного железобетона для элева- торостроения мощностью 44 тыс. м2 изделий 1 18 67 26 Заводы сборного железобетона для энерге- тического строительства (производство ви- брированных опор ЛЭП) мощностью 120 тыс. м3 изделий 86 49 21 40 тыс. м3 » 108 53 24 ♦ Утверждены Госстроем СССР 12 февраля 1975 года. 245
Продолжение табл. /82 Типы предприятий и их мощности Нормативы удельных капи- тальных вложений на единицу мощности, руб. Всего В том числе строи- тельно- монтажные работы оборудо- вание Производство центрифугированных опор ЛЭП мощностью 120 тыс. м3 изделий 83 37 30 40 тыс. м3 » 108 54 22 Примечания: 1. Показатели удельных капиталовложений даны примени- тельно к 1-му территориальному поясу, I зоне стоимости оборудования, II климатическому району с сейсмичностью 6 баллов; прн определении затрат на привязку учтена про- тяженность коммуникаций 2 км;- для остальных поясов, зон и районов показатели следует применять с соответствую- щими коэффициентами согласно утвержденным Госстроем нормативам 1975 года (см.: Нормативы удельных капиталь- ных вложений по отрасли «Промышленность строительных конструкций и деталей* на 1976—1980 годы СН-496-74. Гос- строй СССР. М., Стройиздат. 1976). 2. На производстве керамзитобетонных панелей УКВ общая величина и показатель строительно-монтажных работ уве- личивается на 6 руб. Таблица 183. Нормативы удельных капитальных вложений на реконструкцию и расширение действующих предприятий сборных железобетонных конструкций и деталей Предприятия и их исходные мощности Единица из- мерения мощностей Удельные капитальные вложения, руб., прн приросте к исходной мощности, % 40 50 | 60 Предприятия крупнопанель- ного домостроения, исходной мощностью 50 Тыс. м2 жилой 64,6 59 57 площади 44 40 38,8 Тыс. м2 общей площади 61,8 55,5 54,2 80 То же 42' 37,7 36,8 60 43,8 42,4 120 - 40,8 36,6 35,6 240 » 58,7 52,4 51,1 39,8 35,7 34,8 Предприятия, выпускающие продукцию для промышлен- ного строительства, исходной мощностью 40 Тыс. м8 из- 63,7 63 63,1 делнй 246
Продолжение табл. 183 Предприятия и их исходные мощности Единица из- мерения мощностей Удельные капитальные вложения, руб., при приросте к исходной мощности, % 40 1 50 60 50 Тыс. мь из- 61,1 60,9 61 80 делий То же 60,7 59,9 60 100 60,4 59,7 59,8 150 - 60 59,2 59,3 Предприятия смешанного про- изводства, выпускающие про- дукцию для гражданского и сельскохозяйственного стро- ительства исходной мощ- ностью 50 » 51,8 46 4 44 100 » 50,5 45,1 42,7 150 » 50,1 44,7 42,3 ввода при реконструкции и расширении действующего предприятия; Ад— мощность нового предприятия или дополнительный объем продукции, который должен быть получен на действующем пред- приятии; Кр — капитальные вложения при реконструкции. Дополнительные затраты, которые обусловлены разностью во времени ввода в эксплуатацию дополнительных мощностей между реконструкцией (расширением) и новым строительством, опреде- ляются по формуле э; = еркн(гр-г„), где Эр — дополнительные затраты, зависящие от разности в продол- жительности строительства; Ен—нормативный коэффициент сравни- тельной эффективности в данной отрасли; Ки — сметная стоимость но- вого строительства; Тр и Та — продолжительность строительства при реконструкции (расширении) и нового строительства. Анализ экономических показателей по сопоставляемым форму- лам дает .возможность установить размер эффекта; от снижения себестоимости продукции на реконструируемом предприятии по сравнению с прежним уровнем; от снижения удельных капитальных вложений по сравнению с новым строительством (с учетом более быстрого ввода в эксплу- атацию дополнительных мощностей при реконструкции и расши- рении); возможное снижение эффекта при реконструкции и расширении предприятия в результате большего снижения себестоимости про- дукции на новом предприятии. Если в результате расчета получен положительный результат, значит, реконструкция и расширение более целесообразны, чем новое строительство. Лучшим будет тот вариант, который при рас- чете выявит больший экономический эффект по сравнению с новым строительством (табл. 182, 183). 247
Перевод единиц системы МКГСС в единицы СИ Величины МКГСС си Соотношение единиц систем Наименование единиц Обозна- чение Наименование единиц Обозна- чение МКГСС и СИ СИ и МКГСС Масса Кнлограмм-снла-се- кунда в квадрате на метр кгс • с2/м Килограмм КГ 1 кгс-с2/м = 9,81 кг 1 кг = 102 кгс.с2/м Сила Килограмм-сила кгс Ньютон н 1 кгс = 9,81 Н 1 Н = 0,102 кгс Плотность Килограмм-сил а-се- кунда в квадрате на метр в четвертой степени КГС-С2/М4 Килограмм на кубичес- кий метр кг/м3 1 КГС'С2/М4 = = 9,81 кг/м3 1 кг/м3 = 0,102 кгс X X с2/м4 Удельный вес Килограмм-сила на кубический метр кге/м3 Ньютон на кубический метр Н/м3 1 кге/м3 = 9,81 Н/м3 1 Н/м3 = 0,102 кге/м3 Работа, энергия Килограмм-сила-метр кгс*м Джоуль Дж 1 кге-м = 9,81 Дж 1 Дж = 0,102 кгс м Мощность Килограмм-сила в се- кунду кгс.м/с Ватт Вт 1 кгс"М/с = 9,81 Вт 1 Вт = 0,102 кгс.м/с Момент Килограмм-сила- метр кге-м Ньютон- метр Н -м 1 кге-м = 9,81 Н «м 1 Н*м = 0,102 кге-м Давление Кнлограмм-сила на квадратный метр кге/м2 Паскаль Па 1 кге/м2 = 9,81 Па 1 Па = 0,102 кге/м2
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ПО ТЕХНОЛОГИИ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА !. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. СНиП СНиП СНиП СНиП СНнП СНиП СНиП ГОСТ I-B. 1-69. Заполнители лля бетонов и растворов. ГВ. 2-69. Вяжущие материалы неорганические и добавки для бе- тонов и растворов. П-М, Г71*. Генеральные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования. П-46 75. Промышленный транспорт. I-B. 5 62. Железобетонные изделия. Общие указания. 11-28-73 Защита строительных конструкций от коррозии. Нормы проектирования. П-21-75. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проек- тирования. 1П-А. 2-70. Техника безопасности в строительстве. 10178—76. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. 31J.1—76— Цементы. Методы физических и механических испытаний. ~гост . 11. гост 12. ГОСТ 13. ГОСТ 14. ГОСТ 15. ГОСТ 16. гост 17. ГОСТ 18. ГОСТ 19. ГОСТ 20. ГОСТ 21. ГОСТ '10.4—76 965-66*. 15825-70 969—66’ 11052—74. 125—70. 9179—70 8267- 75 10260—74*. 8268—74*. 10268—70*. 9757—73. Портландцемент белый. Портландцемент цветной. Цемент глиноземистый. Цемент гипсоглнноземнстый расширяющийся. Гипс строительный. Известь строительная. Щебень из естественного камня для строительных работ. Щебень из гравия для строительных работ. Гравий для строительных работ. Заполнители для тяжелого бетона. Заполнители пористые неорганические для легких бе« 22. ГОСТ 23. ГОСТ 24. ГОСТ 25. ГОСТ 26. ГОСТ 27. ГОСТ 28. ГОСТ 29 ГОСТ 30. ГОСТ 31. ГОСТ 32. ГОСТ 33. гост 34. ГОСТ 35. ГОСТ 7473—76 10180—74. 10181—76 12730—67. 18105—72". 11050—64 11051—70. 17624—72 17623—72. 21217 75 380—7Н. 5781—75. 13810-68* 6727—53 тонов. Смеси бетонные заводского приготовления. Бетон тяжелый. Методы определения прочности Бетой тяжелый. Методы определения подвижности и жесткости. Бетон тяжелый. Методы определения объемной массы, плотности, пористости и водопоглощения. Бетоны. Контропь и оценка однородности и прочности. Бетон легкий на пористых заполнителях. Методы определения прочности и объемного веса. Бетон легкий на пористых заполнителях. Методы испытания бетонных смесей. Бетоны тяжелые и легкие. Ультразвуковой метод опре- деления прочности. Беговы тяжелые, легкие и ячеистые. Радиоизотопные методы определения объемной массы. Контроль и оценка прочности и однородности с примене- нием перазрушающнх методов. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки и общие требования. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Арматурные канаты. Проволока стальная пизкоуглероднстая холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. 249
36. ГОСТ 7348—63*. 37. ГОСТ 8480—63. 38. ГОСТ 8478—66. 39. ГОСТ 12004—66. 40. ГОСТ 10884—71. 41. ГОСТ 10922—75. 42. ГОСТ 8829—77. 43. ГОСТ 13015—75*. 44. ГОСТ 17625—72. 45. ГОСТ 18886—73*. 46. СН 190-61. 47. СН 202-76. 48. СН 277-70 49. СН 313-65. 50. СН 385-68. 51. СН 386-74. 52. СН 406-70. 53. СН 393-69. 54. СН 324-72. 55. СН 423-71. 56. 57. ВТУ 183-74. 58. ТП 101-76 59. ТУ 67 УССР 181-74 60. ТУ 67 УССР. 182-74 61. ТУ 14-173-9-72. 62. ТУ 14-4-22-71. 63. ТУ 14-4-659-75. 64. ЧМТУ 1-177-67. 65. ЧМ7У 1-89-67. 250 Проволока стальная круглая для армирования предва- рительно напряженных железобетонных конструкций. Проволока стальная периодического профиля для арми- рования предварительно напряженных железобетонных конструкций. Сетки сварные для армирования железобетонных кон- струкций. Сортамент и технические требования. Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение. Сталь стержневая термически упрочненная периодическо- го профиля. Технические требования. Арматура и закладные детали сварные для железобетон- ных изделий и конструкций. Технические требования. Конструкции и изделия железобетонные сборные. Методы испытаний и оценки прочности, жесткости и трещиностой- кости. Изделия железобетонные и бетонные. Общие технические требования. Конструкции и изделия железобетонные. Методы опреде- ления толщины защитного слоя бетона, размеров и рас- положения арматуры просвечиванием ионизирующими излучениями. Формы стальные для изготовления железобетонных и бе- тонных изделий. Общие технические требования. Инструкция по устранению вредных воздействий общих вибраций рабочих мест на предприятиях железобетонных изделий. Инструкция по разработке проектов и смет для промыш- ленного строительства. Инструкция по технологии изготовления изделий из яче- истых бетонов. М. Стройиздат» 1970. Инструкция по технологии изготовления и установке стальиых закладных деталей в сборных железобетонных и бетонных изделиях. Указания о порядке разработки и утверждения производ- ственно-технических норм расхода цемента на строитель- ных площадках, заводах по производству бетона, железо- бетонных изделий и строительных растворов. Типовые нормы расхода цемента в бетонах сборных бе- тонных и железобетонных изделий массового производ- ства. Указания по применению бетона с добавкой концентра- тов сульфитио-дрожжевой бражки. Указания по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций. Инструкция по технологии изготовления и приемке же- лезобетонных напорных гидропрессованиых труб. Инструкция по определению экономической эффективно- сти капитальных вложений в строительстве. М. Строй- издат, 1971. Нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона. М. Стройиздат, 1973. Времеииуе технические указания по производству шлако щелочного вяжущего, бетонов н изделий на его основе. Технические правила по экономному расходованию основ- ных строительных материалов. Технические условия. Вяжущие шлакощелочные. Технические условия. Изделия бетонные и железобетон- ные на шлакощелочном вяжущем. Канаты двухпрядиые для предварительно напряженных железобетонных конструкций. Канаты стальные арматурные 1X19 (девятнадцатипрово- лочные арматурные пряди). Проволока стальная низкоуглеродистая периодического профиля для армирования железобетонных конструкций (обыкновенная арматурная проволока периодического про- филя). Высокопрочная арматурная сталь периодического про- филя для армирования предварительно напряженных же- лезобетонных конструкций. Сталь арматурная горячекатаная периодического профи- ля класса A-II марки 10ГТ.
66. Руководство по контролю прочности бетона в конструкциях приборами ме- ханического действия. М., Стройиздат, 1972. 67. Указания по испытанию прочности бетона в конструкциях и сооружениях неразрушающнми методами с применением приборов механического дей- ствия РУ 171-67. Киев, Буд1вельиик, 1968. 68. Временная инструкция по контролю качества готовых железобетонных из- делий, деталей и конструкций неразрушающими методами (ВСН 6630-72). Л., 1976. 69. Методические указания по применению неразрушающих методов контроля качества бетона и железобетона. Л., 1975. 70. Рекомендации по технологии формования крупноразмерных сборных желе- зобетонных конструкций для промышленного строительства. М., Стройиз- дат, 1970 (ЦНИИОМТП). 71. Руководство по применению химических добавок к бетону. М., Стройиздат, 1976 (НИИЖБ). 72. Руководство по производству арматурных работ. М., Стройиздат, 1977 (ЦНИИОМТП). 73. Руководство по пароразогреву бетонных смесей при производстве сборного железобетона. М., Стройиздат, 1978. 74. Руководство по тепловой обработке бетонных и железобетонных изделий. М., Стройиздат, 1974 (НИИЖБ). 75. Руководство по электропрогреву бетонных и железобетонных конструкций и изделий. М., Стройиздат, 1974 (НИИЖБ). 76. Руководство по технологии изготовления предварительно напряженных же- лезобетонных конструкций. М., Стройиздат, 1975 (НИИЖБ). 77. Указания по изготовлению анкеров и стыковых соединений типа «обжа- тая обойма» (У 27-66). М., Стройиздат, 1967 (ВНИИжелезобетон). 78. Указания по технологии изготовления закладных деталей железобетонных конструкций методом контактной рельефно-точечной сварки (У 26-66). М.а Стройиздат, 1966 (ВНИИжелезобетон). 79. Рекомендации по технологии заготовки и натяжения эффективных видов напрягаемой арматуры. М., Стройиздат, 1970 (НИИЖБ). 80. Инструкция по приготовлению и применению эмульсионной смазки ОЭ-2 для форм прн производстве железобетонных изделий. М., Стройиздат. 1965 (ВНИИжелезобетон). 81. Руководство по расчету и проектированию стальных форм. М., Стройиздат, 1970 (НИИЖБ). 82. Руководство по эксплуатации стальных форм. М., Стройиздат, 1972 (НИИЖБ). 83. Руководство по технологии формования железобетонных изделий. М.. Стройиздат, 1977 (НИИЖБ). 84. Типовая методика определения экономической эффективности капитальных вложений. М., Экономика, 1969. 85. Временная методика определения экономической эффективности автомати- зированных систем управления предприятиями. М., Экономика, 1973. 85. Руководство по технико-экономической оценке способов формования бетон- ных и железобетонных изделий. М., Стройиздат, 1978. 87. Рекомендации по уменьшению вредных вибраций на рабочих местах на предприятиях железобетонных изделий. М., Стройиздат, 1972. 88. Единые правила техники безопасности и производственной санитарии предприятий промышленности строительных материалов. Часть II, раздел XII. М., Стройиздат, 1971.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Глава 1 Глу х овский В. Д., Пахомов В. А. Шлакощелочные цементы и бетоны. Киев, Буд1велышк, 1978. Глуховскнн В. Д. Грунтосиликатные изделия и конструкции. Киев, Буд1вельник, 1967. Пащенко Л. Л., Сорбин В. П. Ст я рчеве кая Е А Ряжу Щие материалы. Киев, Вища школа, Головное изд-во, 1975. VI Международный конгресс по химии цемента. Труды в 3-х томах. М„ Стройиздат, 1976. Энциклопедия неорганических материалов. Главная редакция УСЭ. Киев, 1977. • В о л ж е н с к и й А. В. Буров Ю. С., Колокольников В. С. Минеральные вяжущие вещества. М., Стройиздат, 1973. Глава II Б о ж е н о в Ю. М. Способы определения состава бетона различных видов М., Стройиздат, 1975. Бужевич Г. А. Поризоваииый керамзитобетон. М., Стройиздат, 1969. Довжик В. Г. и др. Технология высокопрочного керамзитобетона. М. Стройиздат, 1976. Иванов И. А. Технология легких бетонов на искусственных пористых за- полнителях. М., Стройиздат, 1974. Кривицкий М. Я., Левин Н. Я., Макаров В. В. Ячеистые бетоны. М.. Стройиздат. 1972. Глава III Контроль натяжения арматуры предварительно напряженных конструкций. Справочное пособие. Под редакцией Богина Н. М. М., Стройиздат, 1976. Левин И С., Копелевич Л. X. Арматурные работы. М., Строй- издат, 1976. М v л и н Н. М. Стержневая арматура железобетонных конструкций. М., Стройиздат 1974. Глава IV Либерман Л. А., Митиик Г. С., Пешковскнй О. И. Сталь- ная опалубка сборного железобетона. М., Стройиздат, 1968. Довжик И. И., Ратинов В. В. Эффективность смазки для форм в производстве сборного железобетона. М., Стройиздат, 1966. Стальные формы для сборного железобетона. Сб НИИЖБ. М., Стройиз- дат. 1966. Глава V Гершберг О. А. Технология бетонных и железобетонных изделий. М., Высшая школа. 1972. Лапир ф. А. Оборудование и средства автоматизации для производства бетоьа и железобетона. М., Машиностроение, 1973. Технология внброформования железобетонных изделий. Сб. НИИЖБ. М„ Стройиздат, 1970. Якобсон Я. М., Совалов И. Г. Краткий справочник по бетону и железобетону. М.. Стройиздат, 1974. Глава VI Марьмяиов Н. Б. Тепловая обработка изделий на заводах сборного железобетона. М., Стройиздат, 1970. Кучеренко А. А. Тепловые установки заводов сборного железобетона. Киев, Вища школа, Головное изд-во, 1977. Д м и т р о в и ч А. Д. Тепло-массообмен при твердении бетона в паровой среде. М., Стройиздат, 1967. 252
Глава VII Стефанов Б. В. Технология бетонных и железобетонных изделий. Киев. Вища школа, 197'2. Николаев Ю. В., Сусников А. А., Волконский Ю. В. Тех- нологические комплексы производства сборных железобетонных конструкций и из- делий. М., Стройиздат. 1972. Глава VIII Стефанов Б. В., Антоненко Г. Я. Организация технологических процессов на заводах сборного железобетона. Киев, Буд1вельннк, 1965. П р ы к и н Б. Ф. Проектирование н оптимизация технологических процес- сов заводов сборного железобетона. Киев, Внща школа. Головное нзд-во, 1976. П рык ин Б. В., Бойко В. Е., Дробот В. В. Технологическое проектирование арматурного производства. Киев. Буд1вельннк, 1977. Глава IX Справочник работника строительной лаборатории завода ЖБИ. Под редак- цией Лещинского М. Ю. Киев, Буд1вельник, 1975. Новгородский М. А. Испытание материалов, изделий и конструкций. М., Высшая школа, 1971. Лещинский М. Ю.. Скрамтаев Б. Г. Испытание прочности бе- тона. М., Стройиздат, 1973. Глава X Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М., Высшая школа, 1972. Митропольский А. К- Техника статистических вычислений. М.. Высшая школа, 1971. Вознесенский В. А. Статистические методы планирования экспери- мента в технико-экономических исследованиях. М.. Статистика, 1974. Глава XI Экономика производства и применения железобетона. М., 1976 (НИИЖБ). Минц М. Г., Кондратова Л. Д. Экономическая эффективность капитальных вложений н производственных фондов в строительстве- М., Строй- издат, 1976. Рудерман Л. Г. Экономическая эффективность заводского производства крупнопанельных изделий. М., Стройиздат, 1976. Цы га ик о в И. И. Техннко-зкоиомяческий анализ способов производства сборного железобетона. М., Стройиздат. 1973. Ч у д и о в с к и й Д. М. и др. Повышение эффективности использования производственных мощностей и основных фондов промышленности сборного желе- зобетона. М.. Стройиздат, 1972.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие.......................................................... 3 Глава I. Минеральные вяжущие вещества § 1. Общие сведения................................................... 5 § 2. Гидратациоиные щелочноземечьные вяжущие. ........ , 5 § 3. Гидратациоиные щелочные и щелочно-щелочноземельные вяжущие . , . 15 § 4. Контактные вяжущие.............................................. 18 Глава II. Бетоны и бетонные смеси § 5. Виды бетонов ................................................. 23 § 6. Заполнители для бетонов. Классификация и свойства бетонных смесей . . 27 § 7. Определение состава бетона...................................... 33 § 8. Дозирование составляющих для бетона и перемешивание бетонной смеси............................................................ 42 Глава III. Производство арматурных изделий и предварительное напряже- ние арматуры § 9. Механические н реологические характеристики арматурных сталей ... 48 § 10. Изготовление арматурных каркасов н сеток.......................... 49 § 11. Изготовление закладных деталей.................................... 59 § 12. Расчет процесса изготовления^ контроль качества ненапрягаемой арма- туры ................................................................... 63 § 13. Предварительное напряжение арматуры . ............................ 66 § 14. Технологические расчеты и контроль напряжения арматуры .......... 77 Глава IV. Металлические формы для железобетонных изделий § 15. Расчет точности размеров форм, их деформации, контроль качества н уход при эксплуатации................................................ 87 § 16. Контроль состояния форм и их ремонт.............................. 93 § 17. Технико-экономические показатели форм...........,............... 97 Глава V. Формование железобетонных изделий § 18. Способы формования изделий................................... _ 100 § 19. Укладка и распределение бетонной смеси..........................105 § 20. Вибраторы для уплотнения бетонной смеси....................... 106 § 21. Формование конструкций на виброплощадках .......................109 § 22. Поверхностное виброформованне...................................114 § 23. Формование трубчатых железобетонных изделий.....................115 § 24. Установки для формования панелей и настилов.................... 119 § 25. Формование объемных элементов.................................. 121 § 26. Санитарные нормы н правила по ограничению вибрации рабочих мест и уменьшению шума.....................................................124 Глава VI. Тепловлажностиая обработка бетона § 27. Режимы тепловлажностной обработки бетона.........................125 § 28. Тепловые установки............................................. 129 § 29. Электротермообработка бетона.....................................137 § 30. Расчет тепловых установок...................................... 138 § 31. Автоматизация процессов тепловлажностной обработки...............141 § 32. Предварительный разогрев бетонной смеси и его теплотехнический расчет.................................................................142 254
Глава VII. Технология производства сборного железобетона § 33 Технологические линии ............................................146 § 34. Нормы технологического проектирования формовочных цехов...........164 Глава VIII. Организация технологически' процессов § 35- Основные положения по организации технологических процессов .... 167 § 36. Проектирование организации технологических процессов.............171 § 37. Определение оптимальной длительности циклов..................... 174 § 38 Расчет числа постов технологической линии. .... ................. 191 Глава IX. Контроль качества продукции § 39. Организация технического контроля . ........................... 195 § 40. Определение физико-механических свойств бетона....................196 § 41. Основные требования к бетонным и железобетонным конструкциям . ' 198 § 42. Методы испытаний и оценка прочности, жесткости и трещиностойкости железобетонных конструкций........................................... 203 § 43. Неразрушающие методы испытаний ...................................209 § 44 Оценка прочности и однородности бетона неразрушающими методами . . 216 Глава X. Математическая статистика в производственном контроле § 45. Первичная обработка результатов измерения .......................219 § 46. Определение ошибок измерения......................................220 § 47. Оценка однородности продукции.................................... 223 § 48. Сравнение характеристик нескольких выборок...................• . . 227 Глава XI. Технико-экономические показатели производства § 49. Производственные фонды и их использование.........................228 § 50. Производственная мощность предприятий........................... 234 § 51. Технико-экономическан оценка способов производства.......... 234 § 52. Экономическая эффективность капитальных вложений..................242 Перечень основных нормативных документов по технологии сборного желе- зобетона . ......................................................... 249 Список литературы .................................................. 252
Григорий Яковлевич Антоненко Александр Арсентьевич Волянский Виктор Дмитриевич Глуховский Валерий Николаевич Кок шаре в Михаил Абрамович Новгородский Раиса Федоровна Рунова Нина Георгиевна Русанова Олег Николаевич Сикорский Александр Григорьевич Соловьев Борис Владимирович Стефанов Александр Самойлович Шкляр Николай Иосифович Астапов Григорий Васильевич Давыдов СПРАВОЧНИК ПО ТЕХНОЛОГИИ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА Под общей редакцией доктора технических наук профессора Б. В. Стефанова Редактор А. И. Черкасенко Обложка художника А. Ф. Мороза Художественный редактор С. П. Духленко Технический редактор Т. И. Трофимова Корректоры J1. М. Хейна, Е. А. Каплан Информ, бланк Ns 3699 Сдано в набор 29. 07. 77. Подп. в печать 27. 06. 78 БФ 08790. Формат 84X108V32. Бумага типогр. № 2. Лит. гарн. Выс. печать 13,44 усл печ. л 17,49 уч.-изд л. Тираж 19 000 экз. Изд. № 3222 Зак. № 7-432 Цена 1 руб. 10 коп. Головное издательство издательского объединения «Вища школа». 252054, Киев-54, Гоголевская, 7. Книжная фабрика им. М. В. Фрунзе Республиканского производственного объединения «Полнграфкиига» Госкомиз- дата УССР, Харьков, Донец-Захаржевская, 6/8.