Текст
                    И. В. Шихненко
Краткий
справочник
И И	ЫРпя >»
технолога
по производству
железобетона
2~е издание,
переработанное и дополненное
Киев
^Будивэльнык»
1989

ББК 38.626я2 Ш65 УДК 666.982 (031) Рецензенты: С. Я. Старосельский, В. И. Петрушенко Редакция литературы по строительным конструкциям, материалам и изделиям Зав. редакцией А. А. Петрова Редактор Т. Б. Богданова Шихненко И. В. Ш65 Краткий справочник инженера-технолога по производству железобетона. —2-е изд., перераб. и доп.—К.: Будивэльнык, 1989.—296 с.: ил. ISBN 5-7705-0197-9. Содержит нормативные материалы по организации и технологии произ- водства железобетона, конструированию металлоформ и проектированию составов бетона с применением эффективных добавок по состоянию на 01.10.88 г. Приведены технологические расчеты и характеристики по новей- шим типам оборудования. Переработан и дополнен с учетом новых нормативных материалов. 1-е издание вышло в 1974 г. Для инженерно-технических работников предприятий стройиндустрии 3306000000—047 _ _ Ш~М2бЗ(04)-89 79-89 ББК 38.626я2 ISBN 5-7705-0197-9 «Издательство «Буд1вельник», 1974 Шихненко И. В., 1989, с изменениями и допол- нениями
ПРЕДИСЛОВИЕ XXVII съезд КПСС и последующие пленумы ЦК КПСС выдвинули задачу коренного улучшения и интенсификации капитального строи- тельства, решение которой связано с осуществлением планов социаль- ного развития страны. Основные строительные материалы — бетон и железобетон. В об- щей стоимости материальных ресурсов, применяемых в капитальном строительстве, стоимость конструкций из них составляет около 25 %. Проектирование новых, реконструкция и модернизация действую- щих заводов по производству железобетонных изделий требуют выбора ресурсо- и энергосберегающих технологий с целью наиболее полного использования потенциальных возможностей этих материалов и сокра щения расходов на единицу продукции. Основные направления технического прогресса в этой области: ускорение твердения бетона, увеличение оборачиваемости форм и опа- лубки, уменьшение расхода цемента, снижение энергозатрат, повыше- ние долговечности конструкций, использование добавок в бетон, ав- томатизация технологических процессов, внедрение вычислительной техники, роботов и манипуляторов. Внедрение суперпластификаторов позволило перейти на подвиж- ные бетонные смеси, сократить силовое вибрационное воздействие на формы при изготовлении сборного железобетона и повысить неко- торые физико-механические свойства бетонов (морозостойкость, водо- непроницаемость и др.). При этом появилась возможность сократить расход вяжущих, электроэнергии, металла на формы. Началось при- менение эффективных способов тепловой обработки железобетонных изделий: индукционный, в среде продуктов сгорания природного газа, с использованием масляного прогрева, солнечной энергии. Получают дальнейшее развитие новое технологическое оборудование и прогрес- сивная технология, основанная на автоматизации изготовления бетон- ных смесей, арматурных изделий и закладных деталей. Предусмотрены меры по снятию с производства устаревших и организации выпуска эф- фективных сборных железобетонных конструкций по годам. Эти меро- приятия ускоряют переход на производство и применение высокоэф- фективных сборных конструкций и прогрессивных технологий. На предприятиях страны внедряются новые технологические линии. Так, на Калининском ДСК Минстроя СССР — технологическая кас- сетно-конвейерная линия по вертикальному формованию панелей пе- рекрытий и внутренних стен, позволяющая на 30 % снизить металлоем- 3
кость оборудования, в 1,5 раза сократить производственные площади, на 30 % уменьшить трудозатраты; на заводах железобетонных изделий в городах Минске, Уфе, Полевское Свердловской области — стендовые установки для безопалубочного формования изделий, позволяющие использовать эффективные методы армирования (арматурные канаты с натяжением гидродомкратами), где достигается снижение металлоем- кости оборудования на 30 %, сокращаются производственные площади в 1,5 раза, а трудозатраты на 30 %. Широко внедряется технология изготовления штампованых за- кладных деталей, позволяющая в масштабах страны сэкономить не ме- нее 50 тыс. т металлопроката в год. С учетом стоящих перед отраслью проблем, которые могут быть ре- шены за счет совершенствования и массового внедрения прогрессивных методов, средств механизации и технологий, применяющихся при производстве бетонных и железобетонных изделий, настоящее изда- ние переработано и дополнено новыми сведениями по материалам, оборудованию, процессам и технологиям. Основная цель книги — дать краткие и исчерпывающие рекомендации инженерно-техническим ра- ботникам действующих предприятий стройиндустрии.
Глава I. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПРАВИЛА ИХ ПРИЕМКИ Возрастающие объемы промышленного, жилищного и других ви- дов строительства требуют обеспечения качественными исходными материалами для бетонов. Совершенствование методов анализа и конт- роля процесса изготовления — основа повышения качества бетонных и железобетонных изделий. Качество сборных бетонных и железобе- тонных изделий зависит, в основном, от постоянно действующего контроля на всех стадиях основного и подсобного производств. Боль- шая роль при этом отводится контролю качества исходных материалов КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТА Контрольные проверки качества цемента осуществляют государст- венные и ведомственные инспекции по качеству или потребители. Для этой цели от каждой партии отбирают пробы массой 10 кг. При отгрузке цемента навалом пробы отбирают во время погрузки или разгрузки, при отгрузке в таре — на складе готовой продукции или во время разгрузки у потребителя; при вагонных поставках це- мента — равными долями из каждого вагона; при автомобильных — равными долями от каждых 50 т цемента; мешками — равными долями из 10 мешков, отбираемых случайно от каждой партии. Взятые от каждой партии пробы цемента смешивают, кварту ют и испытывают в соответствии с техническими условиями или сгандартами. Контрольные пробы испытывают лаборатории, имеющие право проводить арбитражные испытания цемента. Государственный коми- тет СССР по делам строительства утверждает перечень лабораторий, имеющих право проводить такие испытания, и согласует с Министер- ством промышленности строительных материалов СССР. Указанные лаборатории должны располагать всеми необходимыми приборами и оборудованием и проводить испытания в соответствии с ГОСТ 310.1— 76 *, ГОСТ 310.2—76 *, ГОСТ 310.3—76 *, ГОСТ 310.4—81 *. В слу- чае несоответствия прочности цемента на изгиб или сжатие марке, указанной в паспорте, лабораториям предоставлено право ставить фактическую марку. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МЕЛКОГО И КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ В зависимости от вида транспорта и количества прибываемых заполнителей для контрольной проверки их качества существует опре- деленный отбор проб. 5
Так, при отгрузке железнодорожным транспортом песка пробы отбирают следующим образом. При размере партии до трех вагонов — из каждого вагона, при большем размере партии — из трех вагонов. При погрузке или разгрузке не менее чем из пяти мест вагона на разной глубине. Отобранные пробы из разных вагонов испытывают, не смешивая. Если при испытаниях достигнут положительный результат, то осталь- ные пробы не испытывают. При получении неудовлетворительного ре- зультата испытывают вторую пробу. Если и она показала те же ре- зультаты, партию песка не принимают. При получении положитель- ных результатов после испытания второй пробы испытывают трепю и по ее результатам принимают окончательное'решение. Кроме описанного порядка проверки качества песка разрешается и повагонная. При отгрузке водным транспортом песка для контрольной проверки его качества отбирают от каждой части партии массой не более 500 т (объем 350 м3) одну пробу. Пробы отбирают при погрузке или выгрузке судна с погрузочно- разгрузочных средств. Качество песка оценивают раздельно для каж- дой отобранной части партии по результатам испытаний или (при смешении частей партии песка) по средним показателям результатов испытаний всех отобранных проб. При отгрузке песка автомобильным транспортом для его контроль- ной проверки отбирают от каждой части партии массой не более 500 т (350 if3) одну среднюю пробу. Такие пробы отбирают не менее чем из пяти автомобилей. В контрольную проверку качества щебня на предприятии (карьере)- изготовителе входит определение зернового состава, содержания пыле- видных, глинистых и илистых частиц, в том числе глины в комках, содержания зерен слабых пород, пластинчатой (лещадной) и иглова- той формы. Контроль качества щебня по этим пэказателям осуществ- ляют ежедневно Кроме того, один раз в квартал определяют прочность, плотность щебня и один раз в год — морозостойкость. Прочность и мо- розостойкость щебня также определяют при каждОхМ случае изменения свойств разрабатываемой породы. Как правило, технологический про- цесс производства щебня в карьере должен обеспечивать стабильное получение указанных показателей на уровне требований ГОСТ 8267—82. При контрольной проверке качества щебня, отгружаемого железно- дорожным транспортом, отбирают пробы: при размере партии до трех вагонов — из каждого вагона, при большем размере партии — из грех вагонов по указанию потребителя. Отбор проб осуществляют при погрузке или разгрузке щебня не менее чем из пяти мест вагона на разной глубине. Пробы из разных вагонов испытывают раздельно. При положительных результатах испытаний одной из проб осталь- ные испытаниям не подлежат. Если при испытаниях одной прсбы получены отрицательные результаты, испытывают вторую. При iо- лучении отрицательных результатов испытаний второй пробы партию щебня не принимают. При получении удовлетворительных резу. ьгагов испытаний второй пробы испытывают третью. Результаты испытаний 6
третьей пробы окончательны. Допустима контрольная проверка ка- чества щебня повагонно. При отгрузке щебня водным транспортом контрольную проверку его качества осуществляют, отбирая от каждой части партии массой не более 500 т (350 м3) одну пробу (с погрузочно-разгрузочных средств) и испытывая ее в соответствии с ГОСТ 8269—87. Качество щебня определяют как раздельно для каждой части пар- тии по результатам испытания отдельных проб, так и по средним пока- зателям результатов испытаний всех проб в случае их смешения. При контрольной проверке качества щебня, отгружаемого авто- мобильным транспортом, отбирают от каждой части партии массой не более 500 т (350 м3) одну пробу не менее чем из пяти автомобилей. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ДОБАВОК ДЛЯ БЕТОНОВ Качество добавок для бетонов контролируют систематически в соот- ветствии с действующими нормативными документами. Как правило, на каждый вид добавки указывается гарантийный срок хранения, в течение которого ее свойства не изменяются или изменяются в допустимых пределах. Если срок хранения добавки истек, необходимо проверять ее соответствие действующим стандартам. Наиболее часто качество растворов добавок контролируют, из- меряя их плотность. Применение растворов добавок не разрешается без их корректиров- ки по плотности и предварительного тщательного перемешивания. Плотность проверяют с учетом ее изменения в зависимости от темпера- туры раствора: Пт = П20—А(Т —20), где П — замеряемая плотность раствора, г/см3; П20 — плотность раствора при температуре 20 °C, г/см3; А — температурный коэффи- циент плотности; Т — температура раствора в момент определения его плотности, °C. Чтобы установить основной эффект действия добавок при их опти- мальных дозировках, необходимо испытать бетонные смеси и бетоны с добавками, сравнивая показатели свойств бетонных смесей и бетоног с добавками и без них. Если в бетонные смеси вводят добавки поли- функционального действия, то оценивают не менее двух основных эф- фектов (табл. 1.1). Эффективность действия добавок, изменяющих электропровод- ность, повышающих защиту от радиации, бактерицидные и инсекти- цидные свойства, красящих и повышающих защитные свойства бетона и стали, оценивают по методам и требованиям специальной нормативно- технической или проектно-технологической документации. Оптимальную дозировку добавки и показатель основного эффекта ее действия устанавливают на основании сопоставления свойств бе- Г тонной смеси и бетона с пятью и более дозировками добавки со свойст- ' вами бетона без добавки. В соответствии с технико-экономическим обоснованием разрешается применять добавку с основным эффектом, меньшим значений, указан- 7
Таблица 1.1. Показатели для оценки основных эффектов действия добавок Основной эффект действия добавки Критерий оценки основ- ного эффекта Методы испытания бетон- ной смеси и (или) бетона Условия сопостав- ления с бетоном без добавки Пластифицирую- щий Увеличение подвиж- ности или уменьше- ние жесткости бетон- ной смеси в два и бо- лее раза ПоГОСТ 10181.0—81 Неизменный сос- тав бетона Стабилизирующий Колебания плотнос- ти при испытании на расслаиваемость бе- тонной смеси не бо- лее 10 % По ГОСТ 10181.4—81, в том числе и для тя- желого бетона То же Водоудерживаю- щий Уменьшение водоот- деления бетонной смеси на 20 % и бо- лее По ГОСТ 10181.4—81 Неизменная по- движность (жест- кость) бетонной смеси Изменяющий сро- ки схватывания В два раза и более По ГОСТ 310.3—76* на растворной части бетона состава 1 : 2 по массе с использо- ванием кварцевого пе- ска фракции 0,2... 0,6 мм Густота цемент- но-песчаного рас- твора по ГОСТ 310.3—76 * Ускоряющий твер- Сокращение на 20 % По прилож. 1 и при- Неизменный сос- дение и более времени до- стижения бетоном требуемой прочности лож. 2 ГОСТ 24211—80* тав бетона и ус- ловия твердения Повышающий прочность Увеличение проч- ности на 30 % и бо- лее в возрасте 28 сут По ГОСТ 10180—78* Неизменная по- движность (жест- кость) смеси Обеспечивающий Набор не менее 30 % По ГОСТ 10180—78* Неизменная по- твердение при от- прочности класса (после оттаивания об- движность (жест- рицательной тем- пературе при температуре (__15 ± 5) °C в 28-су- точном возрасте и не менее 90 % после до- полнительного 28- суточного выдержи- вания в нормальных условиях разцов в течение 3... 4 ч при температу- ре (20 ± 5) °C), при- лож. 1; 3 ГОСТ 24211—80 * кость) смеси Воздухововлекаю- Увеличение содер- ПоГОСТ 10181.3—81, Неизменный сос- щий для добавок: воздухововлека- ющих пластифицирую- жания вовлеченного воздуха в бетонной смеси на 6 % и бо- лее, потеря вовле- ченного воздуха не более 25 % Увеличение содер- ГОСТ 10060-87 тав бетона ще-воздухово- вЛ’екающих жания вовлеченного воздуха в бетонной смеси от 2 до 6 %, потеря вовлеченного воздуха не более 25% То же То же 8
Продолжение табл. 1.1 Основной эффект действия добавки Критерий оценки основ- ного эффекта Методы испытания бетон- ной смеси и (или) бетона Условия сопостав- ления с бетоном без добавки Газообразующий Увеличение содер- жания газообразной фазы в бетоне на 1 % и более, потеря об- разовавшегося газа не более 15 % ПоГОСТ 10181.3—81, ГОСТ 10060—87, СН 277—80, прилож. 4 ГОСТ 24211—80* То же Пенообразующий 15-кратный и боль- ший выход пены, по- теря пены из ячеис- того или легкого бе- тона не более 20 % По СН 277—80 » Воздухоудаляю- щий Воздухоудаление 2 % и более ПоГОСТ 10181.3—81, ГОСТ 10060—87 Уплотняющий Повышение водо- непроницаемости на две и более марки По ГОСТ 12730.5—84, прилож. 1 ГОСТ 24211—80* Неизменные по- движность (жест- кость) бетонной смеси и условия Г идрофобизирую- щий Уменьшение водо- поглощения в восемь и более раз По прилож. 6 ГОСТ 24211—80* То же Повышающий стойкость в агрес- сивных средах Обеспечение стой- кости бетона в сре- дах с показателями агрессивности, пре- вышающими в 1,5 и более раза нормиру- емые значения по СНиП 11-28-73 По ГОСТ 12730.3—78, ГОСТ 12730.5—84 Повышающий жа- ростойкость Обеспечение оста- точной прочности после нагрева не ме- нее 30 % По ГОСТ 10180—78 » Обеспечивающий замену цемента (заменители це- Снижение расхода цемента на 5 % и бо- лее По ГОСТ 10180—78* мента) ных в табл. 1.1, если она не влияет отрицательно на арматуру, метал- лическую опалубку и оснастку. Требуемые свойства бетона с воздухововлекающей и пластифици- рующе-воздухововлекающей добавками определяют на бетонных сме- сях жесткостью, равной жесткости бетона без добавки; подвижность смесей с добавкой назначают меньше, чем у бетона без добавки [3] на %: При воздухосодержании 2...4 %....................................... 20...30 То же более 4 %..................................................... 30...40 В процессе разработки новых добавок устанавливают их действие на бетонную смесь, бетон, арматурную сталь, защитные покрытия по арматурной стали, а также токсичность, взрыво- и пожаробезопасность добавок и сохранность их свойств во времени. 9
ПРАВИЛА ПРИЕМКИ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ Все виды цементов должны быть приняты отделом технического контроля предприятия-изготовителя. Принимают и отгружают их согласно ГОСТ 22236—85, партиями: Годовая мощность пред- приятия, тыс. т.......До 200 200... 1000 1000...2000 2000 Партия отгрузки, т ... 300 1000 2000 4000, но не более вместимости силоса Кроме указанных размеров партий допускается отгрузка цемента и меньшими партиями. В случае отгрузки и перевозки цемента одного наименования вод- ным транспортом размер партии устанавливают соглашением сторон. Принимает, выдает паспорт и назначает марку цемента предприятие- поставщик на основании данных текущего контроля производства, которые должны быть отражены в пронумерованных, прошнурованных и опечатанных сургучной или гербовой печатью журналах. Этот конт- роль осуществляют, отбирая общую пробу цемента массой 20 кг, как правило, автоматическими пробоотборниками или составляя ее не менее чем из пяти разовых проб, отобранных от каждой цементной мельницы, подающей цемент в силос. Отобранные пробы тщательно смешивают, квартуют и делят на две равные части, одну из которых испытывают, а другую плотно закрывают в сухой таре и хранят в те- чение месяца со дня отбора на случай проведения контрольных испы- таний. Для определения качества отгружаемой продукции поставщик проводит физические и механические испытания средней пробы це- мента. Прочностные показатели цемента определяют при 3- и 28-суточ- ном твердении. Допускается снижение показателей прочности отдель- ных партий цемента не более чем на 5 % по сравнению с указанными в стандарте или технических условиях. Исключение составляют цементы с государственным Знаком качества. По запросу потребителя постав- щик обязан сообщить ему результаты проведенных физико-механи- ческих или химических испытаний в 10-дневный срок после их окон- чания. Отгружают цемент навалом или в многослойных бумажных меш- ках. Максимальное отклонение массы мешков с цементом от указанной на упаковке ± 1 кг. При отгрузке цемента потребителю изготовитель направляет пас- порт, где указывает: название завода-изготовителя и (или) его товар- ный знак; дату отгрузки; номер паспорта и партии; номер наряда; номер вагона; полное наименование цемента и его гарантированную марку; вид и количество добавки; нормальную густоту цементного теста; номер стандарта или технических условий, по которым постав- ляют цемент; среднюю активность цемента при пропаривании. Кроме того, в каждую транспортную единицу вкладывают ярлык с указанием: названия завода-изготовителя и (или) его товарного знака; полного наименования цемента; гарантированной марки; стан- дарта или технических условий, по которым поставляют цемент. * *к 10
Цемент необходимо поставлять в исправном и очищенном транс- портном средстве. При транспортировании и хранении должны быть приняты меры от попадания в него влаги и грязи. Хранят цемент раз- дельно по видам и маркам. Мелкий заполнитель (песок) поставляют и принимают партиями. Под партией понимают количество песка, одновременно отгружаемое одному потребителю в одном железнодорожном составе или барже. При отгрузке автомобильным транспортом партией считают коли- чество песка, которое отгружают одному потребителю в течение одних суток. Количество отгружаемого песка считают по массе или объему. Пересчет из массовых единиц в объемные или обратно ведут по значениям плотности песка, определяемой в состоянии естественной влажности. Предприятие-изготовитель обязано сопровождать каждую Партию поставляемого песка паспортом, в котором указаны: наименование предприятия (карьера)-изготовителя и его адрес; номер и дата выдачи паспорта; наименование и адрес потребителя; номер партии и количест- во песка; номера вагонов или судна и накладных; зерновой состав песка и модуль крупности; содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц. Потребитель вправе потребовать от предприятия-изготовителя (карьера) следующие характеристики песка, установленные при геоло- гической разведке: минерало-петрографический состав с указанием наличия рудных минералов, сернистых и сернокислых соединений, слюды, глауконита; глинистых сланцев и мергеля, минералов и пород, которые могут обладать потенциально реакционной способностью при взаимодействии со щелочами цемента в бетоне (опал, халцедон, кре- мень и окремнелые породы, вулканические стекла), угля и других органических примесей; описание формы и характера поверхности зерен песка; его плотность, пустотность, удельную поверхность; пока- затель потенциально реакционной способности, определенный хими- ческим методом (при наличии реакционно способных минералов и пород). Поставляют и принимают щебень также партиями, под которыми понимают количество щебня одной фракции, одновременно отгружае- мое одному потребителю в одном железнодорожном составе или одной барже. При отгрузке автомобильным транспортом партией считают коли- чество щебня одной фракции, отгружаемое одному потребителю в те- чение суток. Количество щебня определяют по объему или массе. Пересчитывают щебень, как и песок, из массовых единиц в объем- ные и наоборот по значениям его плотности, определяемой в состоянии естественной влажности. В месте доставки щебня его объем, полученный обмером в вагоне или автомобиле, умножают на коэффициент уплотнения при транспор- тировании, устанавливаемый соглашением сторон в зависимости от способа погрузки, дальности перевозки и зернового состава, но не более 1,1. 11
Предприятие-изготовитель (карьер) обязано сопровождать каждую партию щебня паспортом с указанием: наименования предприятия* изготовителя (карьера) и его адреса; номера и даты выдачи паспорта; наименования и адреса потребителя; номера партии и количества щебня; номеров вагонов или судна и накладных; фракции и зернового состава щебня; содержания зерен пластинчатой (лещадной) и углова- той формы, слабых пород, а также пылевидных, глинистых и илистых частиц (в том числе глины в комках); марки щебня по прочности; мо- розостойкости. Предприятие-изготовитель (карьер) сообщает потребителю по его требованию следующие характеристики исходной горной породы, уста- новленные при геологической разведке: петрографический состав с указанием включений рудных минера- лов, сернистых и сернокислых соединений, аморфных разновидностей кремнезема, органических примесей; описание структуры и текстуры, в т. ч. трещиноватости; показатели физико-механических свойств (плотность, пористость, водопоглощение, сопротивление сжатию в сухом и насыщенном водой состояниях, морозостойкость). Транспортируют и хранят щебень раздельно по фракциям, предохраняя его от засорения и загрязнения. Принимают и хранят добавки для бетонов в соответствии с норма- тивными документами. Поставляют их в твердом, жидком или пасто- образном состоянии соответственно в деревянной таре, бумажных меш- ках, железнодорожных цистернах, металлических бочках. Условия хранения и эксплуатации разных видов добавок специфические и рег- ламентируются нормативными документами. Золы-унос, другие добавки принимают аналогично составляющим бетонной смеси. Ввиду того, что химический состав зол колеблется в широких пределах, при приемке необходимо иметь о них точные данные. Хранят золы в емкостях-силосах или крытых помещениях. Емкости- хранилища оборудуют средствами бесперебойной подачи зол в бетоно- смесительный узел. Глава 1L СКЛАДСКОЕ* ХОЗЯЙСТВО Бесперебойную ритмичную работу предприятий сборного железо- бетона можно обеспечить хорошей организацией складского хозяйства. На складах накапливаются запасы сырья и материалов, стоимость пе- реработки которых составляет 20...45 % общей стоимости изготовле- ния продукции, выпускаемой предприятием сборного железобетона. Количество хранимых материалов на складах зависит от расстоя- ния, способа доставки сырья. Например, при доставке водным транс- портом запас хранимых материалов рассчитывают на весь период закрытия навигации. Основные требования бесперебойной работы складов: обеспече- ние быстрой приемки, выгрузки, хранения и выдачи материалов; максимальная механизация всех операций; обеспечение предприятий 12
необходимым запасом материалов; возможность раздельного хранения необходимого количества фракций заполнителей; внедрение автомати- зации контроля и управления складским оборудованием; обеспечение качественной и количественной сохранности материалов; подготовка материалов в условиях отрицательных температур; рациональное размещение оборудования и подъездных путей. В зависимости от свойств материалов и их ценности склады подраз- деляют на открытые, полузакрытые и закрытые. Так, заполнители (щебень, лесок), как правило, хранят в закрытых складах, арматур- ную сталь и элементы металлургических профилей — в полузакрытых, цемент — только в закрытых. В закрытых помещениях легче органи- зовать комплексную механизацию и автоматизацию складских опе- раций. СКЛАДЫ ЦЕМЕНТА На предприятия по выпуску сборного железобетона цемент достав- ляют железнодорожным транспортом в специальных вагонах — цемен- товозах с донной выгрузкой или в обычных крытых вагонах, мешках, а также автоцементовозах. Учитывая гигроскопичность цемента, складские емкости для его хранения выполняют герметичными в виде силосов с тем, чтобы обес- печить минимальный обмен воздуха при загрузке и выгрузке. Силосные склады цемента сооружают по типовым проектам. При этом: Диаметр железобетонных силосов, м ...............................3,6 и 12 Унифицированная высота, м .......................................10...30 Вместимость, т...................... 240; 360; 480; 720: 1100: 2500 и 4000 Наиболее распространены и рекомендуются к применению следую- щие типовые проекты: Вместимость автоматизированного прирельсового склада цемента, т № проекта 360/240 .......................................................... 409-29-61 720/480 .......................................................... 409-29-63 1700/1100 ........................................................... 409-29-65 4000/2500 ........................................................... 409-29-66 360/240 .......................................................... 409-29-62 720/480 ......................................................... . 409-29-64 Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 360/240 т (типовой проект № 409-29-61). На складе предусмотрена раз- грузка цемента, доставляемого по железной дороге в крытых специа- лизированных вагонах бункерного типа, вагонах-цементовозах с пнев- мовыгрузкой (рис. II.1...II.4). Специализированные вагоны бункерного типа разгружаются в приемный бункер вместимостью 30 т, откуда пневмоподъемником це- мент подается в силосы. Из крытых вагонов цемент разгружает пневморазгрузчик всасы- вающе-нагнетательного действия. 13
Рис. II. 1. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 360/240 т. (Вариант подачи цемента в БСУ пневмовинтовым насосом): I — пультовая на отм 4 400 — 21 м2; 2 — помещение вакуум-насоса — 21 м2, а — поме- щение пневморазгрузчика и фильтра — 54 м2, 4 — навес 72 м2; 5 ==» помещение ииевыо- подъемника (эрлифта) — 34 м2; 6 силосы —* 6/4 шт.
w 8,400 6,600 4,400 гм -ш 3000 6000 6000 4,700 Т 3000 Рис. 11.2. .Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 360/240 т. (Вариант выдачи цемента в БСУ струйным насосом): 1 — пультовая на отм 4 400 — 51 м1 2: 2 — помещение вакуум-насоса — 21 ма; 3 — поме* гцение пневморазгр\ и фильтра — 54 м2, 4 — навес — 72 мг, 5 — помещение подъем- ника (эрлифта) — 34 м , 6 — силосы — 6/4 шт.
Вагоны с пневматической выгрузкой подключаются непосред- ственно к транспортному цементопроводу, по которому цемент поступает в силосы, откуда предусмотрена его выдача в бетоносмесительное отделение и на автотранспорт. Для выдачи цемента в бетоносмеситель- ное отделение под силосами устанавливают пневморазгружатели дон- ной выгрузки, подающие цемент по трубопроводам в бункер выдачи, под которым находится пневмовинтовой или камерный насос (винтовой конвейер). Предусмотрен также вариант выдачи цемента в бетоносмеси- тельное отделение струйным насосом. Для выдачи цемента в автоцементовозы с самозагрузкой в нижней части днища предусмотрена врезка металлической трубы, заканчи- вающейся гибким шлангом. Днища силосов оборудованы также аэра- ционными сводообрушающими устройствами. Перекачка цемента, забор пыли из пылесборников осуществляются пневморазгрузчиком цемента ТА-33. Очищают запыленный избыточный воздух циклоном и фильтром. Рис. П.З. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 360/240 т — технологическая схема. (Вариант выдачи цемента в БСУ пневмовин- товым насосом): 1 — пневмоподъемник цемента (эрлифт) ТА-15 — 1 шт.; 2 — бункер приемный — 1 шт.; 3 — рукав приемный — 2 шт.; 4 — пневморазгрузчик цемента ТА-33 — 1 шт.; 5 — устрой- ство для переключения цементопроводов — 1 шт ; 6 — цементопроводы для подачи цемента в силосы — 1 комплект; 7 — труба соединительная — 5/3 шт.; 8 — силосы — 4/6 шт.; 9 — пневморазгружатель донной выгрузки ПДД-101 — 6/4 шт.; 10 — цементопровод для выдачи цемента — 2 шт.; 11 — бункер выдачи —1 шт.; 12 —лебедка маневровая Т-193Б — 1 шт.; 13 — насос пневмовинтовой ТА-14А — 1 шт.; 14 — группа из двух циклонов Ц-15 — 1 шт.; 15 -— вентилятор ЦП 7-40 № 5—-1 шт.; 16 — фильтр всасывающий рукавный СМЦ 166 Б — 1 шт.; 17 — насос водокольцевой ВВН-25 — 1 шт.; 18 — блок концевой — 1 гит.; I — подача цемента; II — запыленный воздух; III — очищенный воздух; IV — удаление пыли; V перекачка цемента. 16
Силосный склад цемента может быть с четырьмя или шестыо силосами. В складе вместимостью 360 т их шесть, а 240 т — че- тыре. Производственная программа Грузооборот, т/год Потребность в ресурсах и сырье Максимальный расход сжатого воздуха, м3/мин, при выдаче: пневмовинтовым насосом ................................... камерным » ............................... струйным » ............................... винтовым конвейером..................................... Установленная мощность токоприемников (максимальная), кВт 18 360/12 240 35,2 35,2 39,5 19,9 211,68/207,80 Рис. II.4. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью’ 360/240 т — технологическая схема. (Вариант выдачи цемента в БСУ струйным на- сосом) : 1 — пневмоподъемник цемента (эрлифт) TA-15 — 1 шт.; 2 — бункер приемный — 1 шт. 3 — рукав приемный — 2 шт.; 4 — насос водокольцевой ВВН-25 — 1 шт.; 5 — пневмо- разгрузчик цемента ТА-33 — I шт.; 6 — устройство для переключения цементопроводов — 1 шт.; 7 — цементопроводы для подачи цемента в силосы — 1 комплект; 8 — труба соеди- нительная — 5/3 шт.; 9 — силосы — 4/6 шт.; 10 — пнегморазгружатель донной выгрузки ПДД-101 — 6/4 шт.; 11 — в ем ен тс провод для загрузки автш ементш о ов — 3/2 шт.; 12 насос струйный 623.00.000И — 6/4 шт.; 13 — лебедка маневровая Т-193Б — 1 шт.; 14 — цементопровод для выдачи цемента — 2 шт.; 15 — группа из двух циклонов ЦН-15 — 1 шт.; 16 — вентилятор ЦП-7-40 № 5 — 1 шт.; 17 — фильтр всасывающий рукавный СМЦ 166Б — 1 шт.; 18 — блок концевой — 1 шт.; I — подача цемента; // —- запыленный воздух; III — очищенный воздух; IV — удаление пыли; V — перекачка цемента. 17
Себестоимость складирования 1 т цемента Вариант выдачи его в бетоносмесительное отделение пневмовинто- вым насосом, руб./т: инвентарный ............................................... 1,66/2,18 стационарный .............................................. 1,65/2,18 Примечания: 1. В числителе приведены показатели для склада вместимостью 360 т, в знаменателе — для склада вместимостью 240 т. 2. Для вариантов выдачи в БСУ камерным насосом или винтовым конвейером вместо пневмовинтового насоса устанавли- вают камерный насос ТА-23 или винтовой конвейер. Рис. II.5. Автоматизированный притрассовый склад цемента вместимостью 360/240 т. (Инвентарный вариант): 1 — помещение вентилятора и осушки сжатого воздуха —16 м1 2; 2 — помещение пневмо- винтового насоса или пневмоподъемника (эрлифта) — 18 м2; 3 — пультовая — 16 м2; 4 —* силосы — 6/4 шт. 18
Автоматизированный притрассовый склад цемента вместимостью 360/240 т (типовой проект № 409-29-62). Прием цемента на складе предусмотрен из автоцементовозов разной грузоподъемности, обору- дованных пневматической системой выгрузки через гофрированный гибкий рукав, который присоединяется при помощи быстросъемного замка к загрузочному трубопроводу (рис. 11.5...11.7). Рис. II.6. Автоматизированный притрассовый склад цемента вместимостью 360/240 т. (Стационарный вариант): 1 — помещение вентилятора и осушки сжатого воздуха — 16 м^; 2 — помещение пневмо- винтового насоса или пневмоподъемника (эрлифта) — 18 м2; 3 — пультовая — 16 м2; 4 — силосы — 6/4 шт Для предупреждения переполнения каждого силоса устанавливают верхние указатели уровня цемента, по сигналу которых выгрузка из автоцементовозов прекращается. Очищают воздух, вытесняемый из силосов, рукавным фильтром со встряхивающим устройством. Фильтры устанавливают на двух силосах. Все силосы соединяют между собой трубами. 19
Из силосов цемент пневморазгрузчиками донной выгрузки с дистан- ционным управлением подается по трубопроводу в бункер, установ- ленный над механизмом выдачи на бетоносмесительную установку. Запыленный воздух из бункера выдачи отсасывается вентилятором и подается в один из силосов. Днища силосов оборудованы аэрацион- ными сводообрушающими устройствами. В проекте разработаны два варианта выдачи: пневмовинтовым насосом диаметром 150 мм и пнев- матическим подъемником цемента (эрлифтом) С-1041. Выбирают механизм выдачи цемента на бетоносмесительную уста- новку при привязке проекта. Автоматизированной притрассовый склад цемента вместимостью 360/240 т — технологическая Схема: J — фильтр рукавный ФР-10 — 1 шт. танционным управлением — 6/4 щт.; 1 шт.; 4 — вентилятор ЦП 7-40 №> 5 — t --- I — подача цемента; II — запыленный воздух; III — очищенный воздух, а — вариант выдачи цемента пневмовинтовым насосом; б — вариант выд моподъемником (эрлифтом). ; 2 — пневморазгружатель донной выгрузки с дис- 3 — пневмоподъемник цемента (эрлифт) С-1041 — - I шт.; 5 — пневмовинтовой насос ТА-14А — 1 шт.; цемента пнев- I Производственная программа Грузооборот, т 26 280/17 520 Потребность в ресурсах и сырье Максимальный расход сжатого воздуха, м3/мин: 1g 3 для варианта выдачи пневмсэвинтовым насосом . -............. 9*3 то же пневмоподъемником (эрлифтом) ............... • • • • * 47 5/43,8 Установленная мощность токоприемников (максимальная). кВт Себестои мость складирования 1 т цемента „Вариант выдачи цемента в бетоносмеситель ну ю установку, руб./т: 0 74/0,95 пневмовинтовым насосом ..................................... 0*62/0*83 пневмоподъемником (эрлифтом)................................ ’ ’ 20
Рис. 11.8. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 720/480 т. (Вариант выдачи цемента в БСУ пневмовинтовым насосом): 1 — помещение пневморазгрузчика и фильтра — 34 м2; 2 — помещение вакуум-насоса — 21 м2, 3 — навес— 72 м2; 4 — помещение пневмоподъемника (эрлифта) — 34 м2, 5 — си- лосы — 6/4 шт.; 6 — пультовая на отм 4 400 — 21 м2.
21,001? Рис. 11.9. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 720/480 т. (Вариант выдачи цемента в БСУ струйным насосом): 1 — помещение пневморазгрузчика и фильтра — 34 и3; 2 — помещение вакуум-насоса — 21 mz; 3 — навес — 72 м1 2; 4 — помещение пневмоподьемника (эрлифта) — 34 м2; 5 — пуль- те ая на отм. 4.400 — 21 м2; 6 — силосы — 6/4 шт.
Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 720/480 т (типовой проект № 409-29-63). На складе предусмотрена раз- грузка цемента, доставляемого по железной дороге в крытых вагонах, специализированных бункерного типа, в вагонах-цементовозах с пнев- мовыгрузкой (рис. II.8...II.11). Специализированные вагоны бункерного типа разгружают в прием- ный бункер вместимостью 30 т, откуда пневмоподъемником цемент Рис. П.10. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 720/480 т — технологическая схема. (Вариант выдачи цемента в БСУ пневмовин- товым насосом): 1 — пневмоподъемник цемента (эрлифт) ТА-15 — 1 шт.; 2 — бункер приемный — 1 шт.; 3 — рукав приемный — 2 шт.; 4 — пневморазгрузчик ТА-33 — 1 шт.; 5 — насос водо- кольцевой ВВН-25 — 1 шт.; 6 — устройство для переключения цементопроводов — 1 шт.; 7 — цементопроводы для выдачи цемента в силосы — 1 комплект; 8 — труба соединитель- ная — 5/3 шт.; 9 — силосы — 6/4 шт.; 10 — пневморазгружатель донной выгрузки ПДД-101 — 6/5 шт.; 11 —- вентилятор ЦП-7-40 № 5 — I шт.; 12 — фильтр всасывающий рукавный СМЦ-166Б — 1 шт.; 13 —- цементопровод для выдачи цемента — 2 шт.; 14 — бункер выдачи — 1 шт.; 15 — группа из двух циклонов ЦН-15 — 1 шт.; 16 — насос пнев- мовинтовой ТА-14А — 1 шт.; 17 — лебедка маневровая Т-193Б — 1 шт.; 18 — блок кон- цевой — 1 шт.; / — подача цемента; 11 — запыленный воздух; 111 — удаление пыли; IV — перекачка цемента. подается в силосы. Разгружают цемент из крытых вагонов пневмо- разгрузчиком всасывающе-нагнетательного действия. Вагоны с пнев- матической выгрузкой подключают непосредственно к транспортному цементопроводу, по которому цемент поступает в силосы. Выдача его из силосов предусмотрена в бетоносмесительное отделение и на авто- транспорт. Для выдачи в бетоносмесительное отделение под силосами устанавливают пневморазгружатели донной выгрузки, подающие 23
цемент по трубопроводам в бункер выдачи, под которым устанавливают пневмовинтовой или камерный насос (винтовой конвейер). Предусмот- рен вариант выдачи цемента в бетоносмесительное отделение струйным насосом. Для выдачи цемента в автотранспорт (автоцементовозы с само- загрузкой) в нижней части днища предусмотрена врезка металлической Рис. 11.11. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 720/480 т — технологическая схема. (Вариант выдачи цемента в БСУ струйным на- сосом): I — подача цемента; II — запыленный воздух; III — очищенный воздух; IV — удаление пыли; V — перекачка цемента; 1 — пневмоподъемник цемента (эрлифт) ТА-15 — 1 шт.; 2 — бункер приемный — 1 шт.; 3 — рукав приемный — 2 шт.; 4 — пневморазгрузчик це- мента ТА-33 — 1 шт; 5 — насос водокольцевой ВВН-25 — 1 шт.; 6 — устройство для пере- ключения цементопроводов — 1 шт.; 7 — цементопроводы для подачи цемента в силосы —< 1 комплект; 8 — труба соединительная — 5/3 шт.; 9 — силосы — 6/4 шт.; 10 — пневмо- разгружатель донной выгрузки ПДД-101 — 6/4 шт.; 11 — цементопроводы для загрузки автоцементовозов — 3/2 шт.; 12 — насос струйный 623.00.000И — 6/4 шт.; 13 — цементо- проводы для выдачи цемента — 2 шт.; 14 — лебедка маневровая Т-193Б — 1 шт.; 15 — группа для двух циклонов ЦН-15 — 1 шт.; 16 — фильтр всасывающий рукавный СМЦ- 166Б — 1 шт.; 17 — вентилятор ЦП-7-40 № 5 — 1 шт.; 18 — блок концевой — 1 шт. трубы, заканчивающейся гибким шлангом. Перекачка цемента, забор пыли из пылесборников осуществляются пневморазгрузчиком це- мента ТА-33. Очищают запыленный избыточный воздух циклоном и фильтром. Днища силосов оборудованы аэрационными сводообрушающими уст- ройствами. Силосный склад цемента может быть выполнен с четырьмя или шестью силосами. Для склада вместимостью 720 т принимается шесть силосов, 480 т — четыре. 24
Производственная программа Грузооборот, т/год .......................................... 36 720/24 480 Потребность в ресурсах и сырье Максимальный расход сжатого воздуха, м3/мин: для варианта выдачи нневмовинтовым насосом................. 35,2 то же камерным насосом.................................. 35,2 » струйным » ................................ 39,5 » винтовым » 19,9 Установленная мощность токоприемников (максимальная), кВт 211,86/208,06 Себестоимость складирования 1 т цемента Вариант выдачи цемента в бетоносмесительное отделение пневмо- винтовым насосом, руб./т: инвентарный ............................................... 1,02/1,29 стационарный ............................................ 1,02/1,29 Автоматизированный притрассовый склад цемента вместимостью 720/480 т (типовым проект № 409-29-64). Прием цемента на складе предусмотрен из автоцементовозов разной грузоподъемности, обору- дованных пневматической системой выгрузки через гофрированный гибкий рукав, который присоединяют при помощи быстросъемного замка к загрузочному трубопроводу (рис. II. 12...II. 14). Для предупреждения переполнения в каждом силосе установлены верхние указатели уровня цемента, по сигналу которых загрузка пре- кращается. Очищают воздух, вытесняемый из силосов, рукавным фильтром со встряхивающим устройством. Фильтры устанавливают на двух силосах. Все силосы соединены между собой трубами. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 1700/1100 т (типовой проект № 409-29-65). На складе предусмотрена разгрузка цемента, доставляемого по железной дороге в крытых ваго- нах, специализированных бункерного типа, в вагонах-цементовозах с пневматической выгрузкой (рис. II.15...II.17). Специализированные вагоны бункерного типа разгружаются в приемный бункер вместимостью 30 т, откуда пневмоподъемниками цемент подается в надсилосную галерею, где осаждается в бункере- осадителе и аэрожелобом загружается в соответствующий силос. Раз- грузка из крытых вагонов — пневморазгрузчиками цемента всасываю- ще- нагнетател ьного действ и я. Вагоны с пневматической выгрузкой подключают непосредственно к транспортному цементопроводу, которым цемент подается также в надсилосную галерею и далее аэрожелобом в силос. Из силосов цемент выдается в бетоносмесительное отделение и на автотранспорт. Для вы- дачи в бетоносмесительное отделение под силосами установлены пнев- моразгружатели донной выгрузки, подающие цемент по трубопроводам в бункер выдачи, под которым устанавливается пневмовинтовой насос или винтовой конвейер. Для выдачи на автотранспорт предусмотрено два варианта: в автоцементовозы всех типов и автоцементовозы с само- загрузкой. Для выдачи цемента в автоцементовозы всех типов предусмотрены пневморазгружатели боковой выгрузки и установка для загрузни автоцементовозов С-925, Для выдачи в автоцементовозы с самозагруз-
T~J Рис. 11.12.^ Автоматизированный притрассовый склад цемента вместимостью 720/480 т. (Инвентарный вариант): 1 — помещение вентилятора и осушки сжатого воздуха — 16 м1 2; 2 — помещение пневмо- винтового насоса или пневмоподъемника — 18 м2; 3 — пультовая — 16 м2; 4 — силосы —• 6/4 шт.
Рис. 11.13. Автоматизированный притрассовый склад цемента вместимостью 720/480 т. (Стационарный вариант): I _ помещение вентилятора и осушки сжатого воздуха — 16 м2; 2 — помещение пневмо- винтового насоса или пневмоподъемника (эрлифта) — 18 м2; 3 —пультовая — 16 м2, 4 — силосы — 6/4 шт.
a Рис. 11.14. Автоматизированный притрассовый склад цемента вместимостью 720/480 т — технологическая схема: / — фильтр рукавный ФР-10 — 1 шт.; 2 — пневморазгружатель донной выгрузки с дис- танционным управлением — 6/4 шт.; 3 — вентилятор ЦП-7-40 №5 — 1 шт.; 4 — пневмо- подъемник цемента (эрлифт) С-1041 — 1 шт.; 5 — насос пневмовинтовой ТА-14А — 1 шт.; I — подача цемента; II — запыленный воздух; III — очищенный воздух; а — вариант выдачи цемента пневмсвинтовым насосом; б — вариант выдачи цемента пнев- моподъемником (эрлифтом). кой в нижней части днища сделана врезка металлической трубы, за- канчивающейся гибким шлангом. Перекачивается цемент, забирается пыль из пылесборников пневморазгрузчиком ТА-33. Из силосов цемент пневморазгрузчиками донной выгрузки с дистан- ционным управлением подается по трубопроводу в бункер, установ- ленный над механизмом выдачи на бетоносмесительную установку. Запыленный воздух из бункера выдачи отсасывается вентилятором и подается в один из силосов. Днища силосов оборудованы аэрацион- ными сводообрушающими устройствами. В проекте разработаны два варианта выдачи: пневмовинтовым на- сосом диаметром 150 мм и пневматическим подъемником цемента (эолифтом) С-1041. Производственная программа Грузооборот, т/год .............................................. 52 560/35 040 Потребность в ресурсах и сырье Максимальный расход сжатого воздуха, м3/мин: для варианта выдачи пневмовинтовым насосом................ 16,3 то же пневмо подъемником (эрлифтом) . .................. 9,3 Установленная мощность токоприемников (максимальная), кВт 47,8/44,1 Себестоимость складирования 1 т цемента Вариант выдачи цемента в бетоносмесительную установку, руб./т: пневмовинтовым насосом ................................... 0,48/0,6 пневмоподъемником (эрлифтом) ........................... 0,36/0,47 28
7-7 Рис. 11.15. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 1700/1100 т. (Вариант выдачи цемента в БСУ пневмовинтовым насосом и на ав- тотранспорт — в автоцементовозы всех типов): 1 — помещение вакуум-насоса — 30 м1 2; 2 — навесы — 143/139 м2, 3 — помещение пневмо- разгрузчиков и фильтра — 71 м2; 4 — помещение пневмовинтового насоса — 59 м~. 5 —» силосы — 6/4 шт ; 6 — помещение пневмоподъемника (эрлифта) — 41 м2, 7 — надсилос- ная галерея -= 61/40 м2.
Рис. 11.16. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 1700/1100 т. (Вариант выдачи цемента в БСУ пневмовинтовым насосом и на автотран- спорт — в автоцементовозы с самов ыгр узкой): 1 — помещение вакуум-насоса — 30 м2; 2 — навесы — 143/139 м2; 3 — помещение пневмо- погрузчиков и фильтра — 71 м2; 4 — помещение пневмовинтового насоса — 59 м3; 5 — силосы — 6/4 шт.; 6 — помещение пневмо подъем ника (эрлифта) — 41 м2; 7 надсилосная галерея — 61/40 м2.
Запыленный избыточный воздух очищается циклоном и фильтром. Днища силосов оборудованы аэрационными сводообрушающими уст- ройствами. Для склада вместимостью 1700 т принимается шесть силосов диа- метром 6 м, а для 1100 т — четыре. Рис. 11.17. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 1700/1100 т — технологическая схема: ,/ — подача цемента; II — запыленный воздух; III — очищенный воздух; IV — удалений пыли; V — перекачка цемента; 1 — пневмоподъемник цемента (эрлифт) ТА-15 — 2 шт. 2 — бункер приемный — 2 шт; 3 — рукав приемный — 2 шт.; 4 •— блок концевой — 1 шт.; 5 — цементопроводы на подаче цемента в силосы — 1 комплект; 6 — бункер-осадитель — 1 шт.; 7 — труба соединительная — 5/8 шт.; 8 — аэрожелоб — 1 шт.; 9 — силосы — 6/4 шт.; 10 — пневморазгружатель боковой выгрузки ПБД-161 — 3/2 шт.; 11 — вентилятор ЦП-40 №5 — 1 шт.; 12 — загрузочное устройство — 1 шт.; 13 — пневморазгружатель донной выгрузки — 6/4 шт.; 14 — цементопроводы на выдаче цемента — 2 шт.; 15 — бун- кер выдачи — 1 шт.; 16 — насос пневмовинтовой НПВ63-2 — 1 шт.; 17 — водокольцевой насос ВВН-25 — 2 шт.; 18 — лебедка маневровая Т-193Б — 1 шт; 19 — пневморазгрузчик цемента ТА-83 — 2 шт.; 20 — фильтр всасывающий рукавный СМЦ-166Б — 1 шт.; 21 — группа из двух циклонов 0 500 — I шт.: 22 — вентилятор ЦП-40 № 5 — 1 шт. Производственная программа Грузооборот, т/год ............................... ......... 102 000/71 400 Потребность & ресурсах и сырье Максимальный расход сжатого воздуха, м3/мин: для варианта выдачи пневмовинтовым насосом.................. 57,2 винтовым конвейером................. 35,2 Установленная мощность токоприемников (максимальная), кВт 411/402,68 Себестоимость складирования 1 т цемента Вариант выдачи цемента в бетоносмесительное отделение пневмо- винтовым насосом и в автоцементовозы всех типов, руб./т: инвентарный вариант (в металле) ............................ 0,73/0,87 стационарный » (в сборном железобетоне) .................. 0,74/0,87 стационарный » (в монолитном железобетоне) .... 0,73/0,87 31
Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 4000/2500 т (типовой проект № 409-29-66). На складе предусмотрена разгрузка цемента, доставляемого по железной дороге в крытых ва- гонах, специализированных бункерного типа, в вагонах-цементовозах с пневматической выгрузкой (рис. II. 18... 11.20). Специализированные вагоны бункерного типа разгружают в прием- ный бункер вместимостью 30 т, откуда пневмоподъемниками цемент подается в надсилосную галерею, где осаждается в бункере-осадителе и аэрожелобом загружается в соответствующий силос. Разгрузка из крытых вагонов — пневморазгрузчиками цемента всасывающе-нагнетательного действия. Вагоны с пневматической выгрузкой подключаются непосредственно к транспортному цементопроводу, которым цемент подается также в надсилосную галерею и далее аэрожелобом в силос. Из него — в бе- тоносмесительное отделение и на автотранспорт. Для выдачи в бетоносмесительное отделение под силосами уста- новлены пневморазгружатели донной выгрузки, подающие цемент по трубопроводам в бункер выдачи, под которым устанавливается пнев- мовинтовой насос или винтовой конвейер. Для выдачи на автотранс- порт предусмотрено два варианта: в автоцементовозы всех типов и с самозагрузкой. Для выдачи цемента в автоцементовозы всех типов предусмотрены пневморазгружатели боковой выгрузки и установка для загрузки авто- цементовозов С-925. Для выдачи в автоцементовозы с самозагрузкой в нижней части днища предусмотрена врезка металлической трубы, заканчивающейся гибким шлангом. Перекачка цемента, забор пыли из пылесборников — пневмораз- грузчиком цемента ТА-33. Очистка запыленного избыточного возду- ха — циклоном и фильтром. Днища силосов оборудованы аэрацион- ными сводообрушающими устройствами. Для склада вместимостью 4000 т принимается шесть силосов диамет- ром 6 м, а для 2500 г — четыре. Производственная программа Грузооборот, т/год .............................................. 204 000/132 600 Потребность в ресурсах и сырье Максимальный расход сжатого воздуха, м3/мин: для варианта выдачи пневмовинтовым насосом............... 57,2 то же винтовым конвейером ............................... 35,2 Установленная мощность токоприемников (максимальная), кВт 412,3/403,9 Себестоимость складирования 1 т цемента Вариант выдачи цемента в бетоносмесительное отделение пневмо- винтовым насосом и в автоцементовозы всех типов, руб./т: инвентарный вариант (в металле) ............................ 0,5/0,58 стационарный » (в сборном железобетоне) ............... 0,5z0,57 стационарный » (в монолитном железобетоне) .... 0,5/0,37 32
Рис. 11.18. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 4000/2500 т. (Вариант выдачи цемента в БСУ пневмовинтовым насосом и в автоце* ментовозы всех типов): 1 — помещение вакуум-насоса — 30 м2; 2 — навесы — 143/139 м2; 3 — помещение пнев- моразгрузчиков и фильтров — 71 м2; 4 — помещение пневмовинтового насоса — 59 м2; 5 — силосы — 6/4 шт , 6 — помещение пневмоподъемника (эрлифта) — 41 м2; 7 — надси- лосная галерея — 61/40 м2.
Рис. 11.19. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 4000/2500 т. (Вариант выдачи цемента в БСУ пневмовинтовым насосом и в автоце- ментовозы с самозагрузкой): 1 — помещение вакуум-насоса — 30 м1 2; 2 — навесы— 143/139 м2; 8 — помещение пневмо- разгрузчиков и фильтра — 71 м2; 4 — помещение пневмовинтового насоса — 59 м2, 5 — силоси ~ 6/4 шт; б' - помещение пневмоподъемника (эрлифта) — 41 м2; надсилосная галерея — 61/40 м<
Нельзя хранить цемент во временных амбарных складах, на пло- щадках под навесами и брезентовыми покрытиями, а также вблизи материалов, выделяющих аммиак. При хранении не допускается одно- временное складирование в одной емкости цемента разных марок и видов. Рис. 11.20. Автоматизированный прирельсовый склад цемента вместимостью 4000/2500 т — технологическая схема: I — подача цемента; II — очищенный воздух; III — запыленный воздух; IV — удаление пыли; V — перекачка цемента; 1 — пневмоподъемник цемента (эрлифт) TA-15 — 2 шт.; 2 — бункер приемный — 2 шт.; 3 — рукав приемный — 2 шт.; 4 — блок концевой — I шт.; 5 — пневморазгрузчик цемента ТА-33 — 2 шт.; 6 — фильтр всасывающий рукавный СМЦ-166Б — 1 шт.; 7 — группа из двух циклонов 0 500 — 1 шт.; 8 — вентилятор ЦП7-40 №8 — I шт.; 9 — цементопроводы на подаче цемента в силосы — 1 комплект; 10 — бун- кер-осадитель — 1 шт.; 11 — труба соединительная — 5/3 шт.; 12 — аэрожелоб — 1 шт.; 13 — силосы — 6/4 шт.; 14 — вентилятор ЦП7-40 № 5 — 1 шт.; 15 — загрузочное устрой- ство — 1 шт.; 16 — пневморазгружатель боковой выгрузки ПДБ-161 — 3/2 шт.; 17 — це- ментопроводы на выдаче — 2 шт.; 18 — пневморазгружатель донной выгрузки ПДД-101 — 6/4 шт.; 19 — бункер выдачи — 1 шт.; 20 — насос пневмовинтовой НПВ63-2 —. 1 шт.; 21 — лебедка маневровая Т-193Б — 1 шт.; 22 — водокольцевой насос ВВН-25 — 2 шт. Нормы проектирования складов цемента [14]: Запас цемента или золы-уноса на складе при поступлении: железнодорожным транспортом.......................7... 10 расчетных чих суток автомобильным » ....................5...7 » Запас декоративного цемента .......................... 30 » Количество емкостей для хранения цемента на предприя- тиях мощностью: 100 тыс. м8 в год ................................2>4 шт. 100 » » ...............................» Коэффициент заполнения емкостей .....................^0,9 Углы наклона: течек без побуждения, днищ конических без побужде- ния ...............................................>60° днищ конических, покрытых аэрирующими элементами, рабо- 2 35
рассечек и откосов плоских днищ и силосов, частично покрытых аэрирующими элементами ................. аэрирующих дорожек к донным или боковым разгру- зочным люкам, сплошь покрытых аэрирующими эле- ментами ................................. ...... аэрожелобов ..................................... Расчетная плотность цемента: минимальная в разрыхленном свеженасыпном состоянии (для расчета вместимости склада) ................ максимальная слежавшегося цемента (для расчета ем- кости на прочность) ............ . . Уровень механизации ............................... Уровень автоматизации ............................. >50° 1 т/м3 1,75 т/м3 >90% >70 % СКЛАДЫ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ В зависимости от вида внешнего и внутреннего транспорта, способа приема, хранения и выдачи заполнителей, типа оборудования, приме- няемого для складских операций, определяют и тип склада. Склады бывают прирельсовые — с доставкой материалов железнодорожным транспортом, безрельсовые — с доставкой материалов автосамосвала- ми, канатной дорогой, ленточными конвейерами и береговые — с до- ставкой материалов баржами. Они могут быть открытые и закрытые, а по способу складирования и хранения заполнителей — штабельные, полубункерные, бункерные и силосные. Склады оборудуют эстакадами, подземными галереями и конструктивными приспособлениями. При загрузке штабельно-траншейных и полубункерных складов сверху при помощи ленточных конвейеров, оборудованных специаль- ными сбрасывающими тележками для подачи материала в любое место по длине склада, их называют эстакадно-траншейно-штабельными или эстакадно-полубункерными складами. Существуют определенные требования к качеству заполнителей и точности соотношения компонентов в бетонной смеси. Кроме того, к заполнителям предъявляют требования по зерновому составу, проч- ности, пористости, влажности, чистоте. В связи с этим повышаются требования, предъявляемые к складам заполнителей. Это обеспечение надлежащего хранения материалов в расчетных количествах для бес- перебойной работы технологических линий, удобство разгрузки посту- пающих материалов, транспортирование их в определенное место, предотвращение смешивания как разнородных материалов, так и од- нотипных, но отличающихся качественными показателями. При хранении материалов не должно быть случаев их загрязнения, ухудшения характеристик. Должны быть организованы сортировка, обогащение и другие технологические операции, направленные на улучшение их качества. Широкое распространение получили открытые штабельные эста- кадно-траншейные склады, оборудованные подрельсовыми приемными бункерами, скребковым разгрузчиком для платформ и системой лен- точных конвейеров, расположенных в надштабельных и подштабель- ных галереях. При установке стационарных разгрузчиков вагоны пе- ремещают маневровой лебедкой. Полувагоны и платформы можно 36
разгружать также самоходными портальными ковшовыми разгрузчи- ками. Как правило, штабеля делят на шесть отсеков: по два для песка и крупного щебня (20...40 мм) и по одному для мелкого (3...10 мм) и средней крупности (10...20 мм) щебня с высотой разделительных сте- нок 2...4 м. Небольшое количество заполнителей складируют в штабельном складе, оборудованном подрельсовым приемным бункером, стацио- нарным скребковым разгрузчиком, наклонным ленточным конвейером и ковшовым погрузчиком. Вместимость склада равна объему конуса. Более вместителен штабельный склад, оборудованный поворотным ленточным конвейером. Вместимость склада можно увеличить при условии, если наклонный ленточный конвейер, поднимая материал на более высокую отметку, передает его на горизонтальный ленточный конвейер, снабженный двухбарабанной сбрасывающей тележкой и размещенный на эстакаде (штабельно-эстакадный склад). Такие скла- ды оборудуют подштабельными туннелями с горизонтальными ленточ- ными конвейерами, на которые материал подается из подштабельных воронок вибропитателями. Достаточную вместимость и механизацию погрузочно-разгрузочных операций обеспечивает штабельно-туннельный склад, оснащенный поворотным краном с грейферным захватом, поворотным ленточным конвейером и подштабельным туннелем. Более рациональной формой штабеля, большей вместимостью и степенью механизации работ отличаются штабельно-эстакадно-тун- нельные склады, в которых эстакада с галереей, горизонтальным лен- точным конвейером и отсыпаемый штабель располагаются параллель- но железнодорожной ветке. Получение высокомарочного и высококачественного бетона воз- можно с применением обогащенного промывкой фракционированного песка и щебня, складированием их в условиях, исключающих загряз- нение, резкое колебание влажности, смешивание партий поставки. Таким требованиям отвечают силосные склады, получившие большое распространение. Типовые проекты таких складов существуют для заводов производительностью 15; 25; 50 и ПО тыс. м3 сборных железо- бетонных изделий в год, которые предусматривают хранение заполни- телей в силосах с кольцевым и линейным их расположением при сум- марной вместимости соответственно 650; 1000; 2000 и 4000 м3 и диамет- рах силосов 3; 5; 7 и 10 м. Расположенные по кольцу семь силосов образуют в центре шахту, используемую для размещения элеватора, который из разгружаемого транспорта или любого силоса может выдать на ленточный конвейер и направить в бетоносмесительное отделение до 130 т материалов в течение одного часа. Существуют автоматизированные силосно-кольцевые склады за- полнителей, служащие для разгрузки и хранения до семи сорторазме- ров песка, щебня, гравия. Заполнители поступают на завод железно- дорожным транспортом в полувагонах, хопперах и на платформах, а также автотранспортом. 37
В состав склада входят подрельсовые бункера для приема материа- ла, гравитационно выгружаемого через донные люки вагонов с разрыхлением, при необходимости, бурофрезерной машиной или сбра- сываемого с платформ скребковым сбрасывателем. С помощью горизон- тальных ленточных конвейеров из бункеров он поступает на наклон- ный ленточный конвейер, а затем элеватором в силосы или поворотной течкой на ленточный конвейер и дальше в расходные бункера бетоно- смесительных установок. Автоматизированное управление разгрузочными и транспортирую- щими машинами осуществляют с пульта приемного устройства скла- да, что повышает производительность труда и снижает себестоимость складской переработки материалов до 0,37...0,56 р./м3. Режим работы складов по выдаче заполнителей в бетоносмеситель* ные установки принимают по режиму работы завода. Вместимость склада, м3: Пг • 333 • 1,04£фр V 0,9 - 259 где Пг — годовая производительность завода, м3; 3 — усредненный расход заполнителя на 1 м3 продукции, определенный на основе под- бора состава бетона или по нормам технологического проектирования; Зз — запас заполнителя на складе в зависимости от способа доставки, расчетные рабочие сутки; 1,04 — коэффициент возможных потерь за- полнителя и бетонной смеси; Кфр — коэффициент увеличения вмести- мости склада за счет раздельного хранения фракций; 0,9 — коэффи- циент заполнения склада; 259 — количество рабочих дней в году. Длина штабельного склада, м: Т'д = Vз.скл 0&/Л2, где Из.скл — расчетное количество заполнителя, хранимого на складе, м3; а — угол естественного откоса заполнителей в штабеле; h — нор- мируемая высота склада, м. Площадь склада, м2: F = 2L/z/tga. Длина разгрузочного фронта для заполнителей, м: Т^р.ф = tiL, Lt {ti — 1), где п — число одновременно разгруженных вагонов; L — длина вагона, м; — расстояние между вагонами, м. Вместимость бункеров для каждого вида заполнителей или для их подогрева, м3: т/ ____ ^з.бун— 259-24 ’ где Зг — годовой расход отдельных заполнителей, м3; а — запас за- полнителей в бункерах (расходных или для подогрева заполнителей), м3/ч. 33
Нормы проектирования складов заполнителей [14]: Запас заполнителей на заводских складах при поступлении транспортом *: железнодорожным ...............................7... 10 расчетных рабо- чих суток автомобильным ....................................5...7 » Запас декоративною заполнителя .....................30 Максимальная высота штабелей при свободном падении заполнителей .......................................12 м, То же при складировании только мелких заполнителей 15 » Максимальный угол наклона ленточных конвейеров с глад- кой лентой для подачи: щебня и песка .......................................18° гравия ...........................................13...15° Наименьший угол наклона течек и стенок бупкс рев к го- ризонту при выполнении поверхности скольжения из ме- талла и без применения побудителей для: щебня, гравия и керамзита ........................50° песка.............................................55° отвальной золы ...................................60° Угол естественного откоса заполнителей при отсыпке в штабель ...................................40° Наименьшее количество отсеков для хранения заполните- лей разных видов и фракций: песка ..............................................2 шт, крупного заполнителя .............................4 » золошлаковой смеси, песка и щебня из шлаков . . , 1 » Расчетная начальная температура заполнителей при рас- четной температуре наружного воздуха, °C: —40 ..............................................—20 °C —30...............................................—15 °C —20...............................................—10 °C Наименьшая допустимая температура заполни!елей на вы- ходе из склада......................................+5 °C Уровень механизации ................................Не менее 90 % Уровень автоматизации...............................Не менее 60 % * При поступлении заполнителей водным транспортом запасы принимаются те же. Навигационные запасы создаются вне предприятия. СКЛАДЫ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ Арматурную сталь, поступившую на завод, следует хранить в закрытых складах по профилям, классам (класс определяют по форме профиля и окраске концов стержней), диаметрам и партиям на стел- лажах, в кассетах, бункерах, штабелях со свободными проходами в условиях, исключающих коррозию и загрязнение. Допускается хра- нение под навесом, но при условии защиты ее от влаги. Нельзя хра- нить арматурную сталь на земляном полу, а также вблизи агрессив- ных химических веществ. Наиболее приемлем закрытый склад, примыкающий к арматурному цеху с продольным или поперечным вводом железнодорожного пути, оснащенный средствами складирования и выполнения разгрузочно- транспортных работ. Склад можно располагать параллельно железно- дорожному пути. В этом случае разгружают вагоны козловым краном или автокраном на прирельсовую открытую площадку, а с нее — на 39
вывозную тележку, которую подают в закрытый или полузакрытый склад. Разгрузка платформ и полувагонов — трудоемкая операция; осу- ществляется кранами общего назначения, оснащенными тросовыми или цепными стропами. Однако недостатки этого грузоподъемного оборудования — отрыв части груза от общего количества и перерасход электроэнергии — не позволили его широко внедрять. Эти недостатки исключаются при применении магнитно-механических захватов, у ко- торых на общей траверсе расположены грузовые электромагниты, ра- ботающие на операциях прихвата и освобождения груза, и механи- ческие подхваты, надежно удерживающие его при перемещении. При этом улучшаются условия труда, есть возможность сократить число рабочих и повысить высоту стеллажей. Кроме того, траверсы осна- щают магнитно-упругими датчиками, что позволяет определять массу взятого груза. Доставляемые на завод партии арматурной стали должны иметь заводской паспорт, в котором указаны ее механические свойства. Параметры склада хранения стали рассчитывают исходя из годо- вой потребности в арматуре для данного завода (Пг). По числу рабочих дней в году (Др) определяют суточный расход арматуры: Рсут = Пг/Др. Необходимый средний запас арматурной стали: Зср = РСутНкр, где Нхр — нормативный запас хранения, дни. 3 Общая площадь склада: Fc = где Км — количество материа- ла, укладываемого на 1 м2 площади склада, т; а — коэффициент ис- пользования площади склада (равен 0,5...0,6). Нормы проектирования складов арматуры, арматурных цехов и отделений [ 14]: 1. Запас арматурной стали на складе (в т. ч. сеток и кар- касов, поступающих со стороны) * ............. 20...25 расчетных рабо- чих суток 2. Масса металла, размещаемого на 1 м3 площади склада: сталь в мотках (бухтах) ............................1,2 т то же в прутках и сортовой прокат.................3,2 т » полосовая.......................................2,1 т » листовая .......................................3,0 т сетки в рулонах...................................0,4 т бухты в бункерах..................................3 т 3. Коэффициент **, учитывающий неполноту использо- вания плошали склада при хранении арматурной стали на стеллажах и в закрытых складах вместимостью, т: <500 ...............................................3 >S00..............................................2 4. Запас готовых арматурных изделий в цехе .... 8 ч 5. Запас товарных арматурных сеток и каркасов на скла- де .......................................’.........1...4 сут 6. Высота хранения сеток и каркасов в положении: горизонтальном......................................1,5 м вертикальном....................................... 4 м 7. Усредненная масса арматурных конструкций, разме- 40
щаемых на 1 м2 площади при хранении в цехе (с учетом проходов) из стали диаметром, мм: до 12................................................... 0,01 т 14.. .22 0,05 т 26...40 0,15 т 8. Отходы арматурной стали классов: A-I, А-П, А-Ш, Ат-Шо, AT-1VC, В-I, BD-I...............2 % A-IV, A-V ............................................ 3 % AT-IV, AT-V, AT-V1, AT-VI1 .............................6 % В-Il, Bp-II, канаты . ..................................7 % Й. Отходы стали листовой и сортовой для закладных дета- лей при использовании: полосы ............4. . .* *.......................<2 % листа . ...........................................^5 % 10. Уровень механизации..............................^70 % 11. Уровень автоматизации ...........................^60 % * Расход арматурной стали Принимается по чертежам изделий-представителей и с учетом отходов, принимаемых по п.п. 8 и 9. * * Коэффициент не учитывает площадь под подъездные пути и фронт разгрузки. СКЛАДЫ ДОБАВОК ДЛЯ БЕТОНОВ Добавки от предприятий-поставщиков должны сопровождаться паспортами, гарантирующими их соответствие техническим требова- ниям. В зависимости от назначения добавок предъявляют специфи- ческие требования к их перевозке и хранению. К складам добавок предъявляют также повышенные требования по технике безопасности и пожарной безопасности. Приводим данные об условиях поставки и хранения некоторых видов добавок. Хлорид натрия NaCl поставляют в расфасованном виде или нава- лом, хранят в сухих помещениях, исключающих увлажнение. Нитрит натрия NaNO2 твердый поставляют в деревянных бочках или ящиках, фанерных барабанах или бумажных мешках; жидкий — в железнодорожных цистернах. Твердый продукт хранят в условиях, исключающих увлажнение, жидкий — в металлических емкостях, защищенных oi осадков, при температуре раствора не ниже точки его замерзания. Сульфат натрия Na2SO4 поставляют в виде порошкообразного или гранулированного продукта в расфасованном виде; хранят в закрытых складских помещениях, защищенных от влаги. Сульфат калия Кг8О4 в виде бесцветных кристаллов, растворимых в воде, поставляют в железнодорожных вагонах и хранят в складских помещениях. Хлорид кальция СаС12 поставляют в виде обезвоженного (СаС12), плавленого (СаС12 • 2Н2О), чешуированного и жидкого (содержание сухого вещества около 31 %) продукта. Обезвоженный — в метал- лических барабанах или многооборотной таре с герметичными крыш- ками, плавленый — в металлических (барабанах, чешуированный — в полиэтиленовых мешках, жидкий — в бочках или железнодорож- ных вагонах. 41
Твердый продукт можно поставлять также в бумажных мешках и хранить в условиях, исключающих увлажнение. Жидкости хра- нят в емкостях, защищенных от осадков, не допуская их замер- зания. Нитрат кальция Са (NO3)2 поставляют в виде продуктов, состоящих из бесцветных, растворимых в воде кристаллов состава Са (NO3)2 • Н2О» расплывающихся на воздухе, и различных примесей. Добавку поставляют в расфасованном виде и хранят в сухом, закрытом складе. Нитрит-нитрат кальция ННК поставляют в виде пастообразного или жидкого продукта в металлических, деревянных бочках или железнодорожных цистернах. Хранят в металлических емкостях из нелегированной стали без специальных мер защиты, а также в де- ревянных или бетонных емкостях. Нитрит-нитрат-хлорид кальция ННХК поставляют в виде пасто- образного или жидкого продукта в металлических, деревянных бочках или железнодорожных цистернах. Хранят в металлических емкостях из нелегированной стали без специальных мер защиты, а также в де- ревянных или бетонных емкостях. Сульфитно-спиртовая барда (ССБ) — в виде концентратов барды жидких (КБЖ)» твердых (КБТ) и порошкообразных (КБП) с содержа- нием сухих веществ соответственно не менее 50; 76 и 87 %. Жидкий продукт поставляют в железнодорожных цистернах и хранят в усло- виях, исключающих увлажнение. Твердый и порошкообразный про- дукты — в бумажных мешках и хранят в закрытых проветриваемых помещениях, располагая мешки в один ряд по вертикали, завязкой вверх. Сульфитно-дрожжевая бражка СДБ — в виде концентратов бражки жидких (КБЖ) и твердых (КБТ) с содержанием сухих веществ соот- ветственно не менее 50 и 76 %. Жидкий продукт поставляют в желез- нодорожных цистернах и хранят в условиях, исключающих его увлаж- нение. Твердый — в бумажных мешках и хранят в закрытых про- ветриваемых помещениях, располагая мешки в один ряд по верти- кали, завязкой вверх. Мылонафт— пастообразный продукт с содержанием сухого ве- щества не менее 70 % поставляют в металлических или деревянных бочках и хранят в закрытых складских помещениях. Пластификатор ВЛХК — пастообразный продукт поставляют в металлических бочках или железнодорожных цистернах. Хранится в закрытой таре в складском помещении. Гарантийный срок хранения шесть месяцев. Кремнийорганические жидкости ГКЖ-Ю и ГКЖ-П —водноспир- товый раствор этил-(ГКЖ-Ю) или метилсиликоната натрия (ГКЖ-11) с содержанием основного вещества (30 ± 5) % поставляют в метал- лической таре и хранят при температуре от 0 до 30 °C. Гарантийный срок хранения шесть месяцев Смола нейтрализованная воздухововлекающая СНВ — твердый продукт поставляют в деревянных бочках. Хранят в закрытых по- мещениях, исключающих увлажнение. 42
Синтетическая поверхностно-активная добавка СПД — в виде вод- ного раствора смеси натриевых солей высших жирных и алкилнафте- новых кислот, водорастворимых кислот и неомыляемых веществ с со- держанием сухих веществ не менее 40 %. Транспортируют в железно- дорожных цистернах и хранят в емкостях, защищенных от попадания осадков, при температуре не ниже точки замерзания. Гарантийный срок хранения два года. Омыленный древесный пек (ЦНИПС-1) — пастообразный продукт поставляют в бумажных мешках или пакетах. Хранят в крытых по- мещениях. Гарантийный срок хранения четыре месяца. Таблица II.1. Количество добавок и рабочая концентрация растворов для расчета вместимости складов добавок [19] Вид Расход (на сухое веще- ство), % мас- сы цемента Концентрация рабочего рас- твора, % бетона добавок Тяжелый и легкий кон- Пластифицирующие 0,15 5 струкционный Ускорители твердения U5 10 Воздухововлекающие 0,02 3 Суперпластификаторы 0,5 5 Легкий конструкционно- теплоизоляционный Воздухововлекающие 0,2 3 Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94 — поставляют в герме- тизированной таре вместимостью 5...20 л и хранят при температуре О...2О°С. Гарантийный срок хранения один год. ГКЖ-94, поставляемую в виде водной эмульсии 50 %-ной концентрации хранят в течение шести месяцев при температуре не выше 20 °C. Поташ К2СО3 поставляют в виде кристаллического порошка и хра- нят в многослойных бумажных мешках, исключающих его увлажнение Нитрат кальция с мочевиной НКМ поставляют в виде чешуирован- кого продукта белого цвета в бумажных или полиэтиленовых мешках Хранят в условиях, исключающих его увлажнение. Мочевина техническая СО (NH2)2 в виде кристаллического порошка белого цвета; поставляют в мешках бумажных и из полиэтиленовой пленки, в крытых вагонах, контейнерах и закрытых палубных судах. Хранят в условиях, исключающих ее увлажнение. Тетраборат натрия TH поставляют в виде кристаллического про- дукта состава Na2B4O7 • ЮН2О белого цвета в мешках, крытых ваго- нах, контейнерах, трюмах судов и автофургонах. Адипинат натрия ПАШ-1 поставляют в виде 20...25 %-ного вод- ного раствора, не замерзающего при температуре —20 °C в металли- ческих бочках, цистернах. Суперпластификатор С-3 поставляют в виде водного раствора син- тетического продукта, содержащего в основном сульфированный наф- талиноформальдегидный олигомер и некоторое количество карбо- циклического сульфированного продукта концентрации 33...39 % (по массе) в бочках или цистернах. 43
Расчет необходимого количества добавок, проц, массы цемента, а также рабочая концентрация растворов для расчетов вместимости складов добавок и расходных емкостей — по табл. II. 1. Вид и тип добавок выбирают в зависимости от цели их введения, вида бетона и конструкции, технологических режимов производства и местных условий. СКЛАДЫ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ Готовые бетонные и железобетонные изделия, принятые ОТК завода, следует хранить и транспортировать в соответствии с требо- ваниями технических условий на изделия конкретных видов и ГОСТ 13015.4—84. В зависимости от вида продукции склады бывают открытые — для хранения изделий из тяжелых бетонов, не боящихся воздействия ат- мосферных осадков, и закрытые — для хранения гипсобетонных, из ячеистых бетонов, перлитобетонных изделий, а также некоторых из- делий с отделкой лицевой поверхности. В летнее время склады можно использовать для выдерживания изделий с целью набора бетоном необходимой отпускной прочности, мелких ремонтов и отделки поверхностей изделий. Склады должны иметь тщательно спланированные и забетонированные с уклоном 1...2° в сторону ближайших дождеприемников площадки, оборудованные подъемно-транспортными механизмами для штабелирования изделий и погрузочно-разгрузочных работ. В качестве грузоподъемного обору- дования можно применять мостовые, портальные (козловые) или ба- шенные самоходные полноповоротные краны. Площадь склада рассчитывают исходя из производительности пред- приятия-изготовителя, продолжительности и способа хранения изде- лий на складе, принятых разрывов между отдельными штабелями, способа погрузочно-разгрузочных работ и вида применяемых кранов. Изделия хранят в штабелях или кассетах рассортированными по видам и маркам. Положение их в штабеле, за исключением колонн, опор и других длинномерных конструкций, а также способы опирания при хранении должны воспроизводить условия их работы в здании, не вызывать перенапряжений и повреждений. При хранении в штабелях нижний ряд изделий укладывают на деревянные подкладки из брусков сечением 100 X 100 или 150 X 150 мм при условии, чтобы с каждой стороны изделия оставалась часть под- кладки не менее 100 мм. Последующие ряды укладывают на деревянные прокладки из брус- ков сечением от 40 X 60 до 80 X 100 мм или досок сечением 40 X X 100 мм, расположенные строго вертикально одна над другой. Технологический расчет склада готовой продукции заключается в определении его вместимости и полезной площади. Вместимость склада: Vc = f/сут/хр. где qcyT — суточное поступление изделий, м3; /хр — срок хранения, сут. Полезная площадь: Fa = где Нкр — норматив хранения, м2 Нхр площади. 44
Общая площадь: F06m = где Ki — коэффициент, учиты- вающий увеличение площади на проходы; К2 — коэффициент, учиты- вающий увеличение площади в зависимости от типа крана. Работает склад готовой продукции в соответствии с графиком ос- новных производственных цехов. На отгрузке железобетонных изде- лий потребителю железнодорожным транспортом предусматривают круглосуточную работу склада без выходных дней. Запас готовой про- дукции обычно рассчитывают на 10... 14 рабочих дней при условии учета вида выпускаемой продукции и ритмичности работы транспорта. Стропят изделия в местах, обозначенных на них краской или за подъемные петли. Захватные приспособления подбирают по грузо- подъемности и габаритам изделий. Нормы проектирования складов готовой продукции [14]: Запас готовых изделий на складе: для всех заводов, кроме КПД ...................10... 14 расчетных ра- бочих суток для заводов КПД мощностью, тыс. м2 до 140 ...................... .............. 15...20 » свыше 140 ..................................10... 14 » Высота штабелирования изделий при хранении в горизон- тальном положении ....................................Не более 2,5 м Объем изделий, хранящихся в горизонтальном положении, на 1 ма площади склада: ........................... ребристые панели (в бетоне) .......................0,5 м3 пустотные » (в объеме) ............................1,8 м3 линейные элементы простой формы (в бетоне) .... 1,8 м3 то же усложненной »..................1 м3 Объем изделий (панелей), хранящихся в вертикальном по- ложении в стеллажах, на 1 м2 площади склада .... 1,2 м3 Коэффициент использования площади склада, учитываю- щий проходы между штабелями изделий ................1,5 Минимальная ширина проходов между штабелями . . 0,8 м Коэффициент, учитывающий проезды и площадь под путя- ми кранов, тележек, площади под проезд автомашин и под железнодорожные пути для складов с кранами: мостовыми .......................................1,3 башенными .......................................1,5 козловыми .......................................1,7 Уровень механизации ...............................^70 % МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СКЛАДСКИХ РАБОТ Склады цемента можно частично или полностью автоматизировать. При частичной автоматизации, ограничивающейся блокировкой, дис- танционным управлением и сигнализацией складов цемента с механи- ческим транспортом, блокируются цепочки электродвигателей. В этом случае на пульт управления поступают сигналы о состоянии механиз- мов и об уровне заполнения цементных силосов. Управление электро- двигателями также дистанционное. При пневматическом транспортировании цемента в систему бло- кировки и дистанционного управления входят винтовые и камерные пневмонасосы и переключатели, позволяющие следить за состоянием механизмов, уровнем заполнения силосов и контролировать давление сжатого воздуха в системе. 45
Полная автоматизация включает в себя весь комплекс машин и ме- ханизмов, задействованных на выгрузке цемента из транспортных средств, транспортировании его в силосы и расходные бункеры бетоно- смесительного цеха и хранении цемента в силосах. Весь комплекс ме- ханизмов и аппаратуры (клапаны-задвижки, переключатели, электро- двигатели транспортных устройств) охвачен единой блокировкой, что позволяет обеспечить регистрирующий и активный контроль уровня цемента в силосах. С момента установки транспортного средства под разгрузку авто- матически включается цепь механизмов подачи цемента на склад. Исключение составляет пневморазгрузчик, которым управляет опера- тор с переносного пульта. Дистанционным переключением цементовода при помощи двуххо- довых кранов с электропневматическим приводом цемент поступает в силос. Когда он доходит до указателя верхнего уровня, цепь меха- низмов разгрузки автоматически выключается. Подают цемент требуемой марки по сигналу с пульта управления бетоносмесительного узла, автоматически включающему цепь меха- низмов выдачи. Включается каждый из них тогда, когда уже работает предыдущий, по схеме блокировка — электродвигатель. Прохождение цемента по трубопроводам контролируется емкостны- ми датчиками, установленными на цементоводах, включающими сво- дообразующие устройства в силосах, если поток цемента уменьшается. Склады заполнителей могут быть автоматизированы как частично, так и комплексно. Степень автоматизации зависит от технологической схемы, грузооборота, числа и типа транспортных механизмов и их взаимного расположения. При частичной автоматизации складов заполнителей используют централизованное управление электродвигателями с пульта оператора, блокировку электродвигателей и сигнализации. Как правило, сущест- вует два пульта управления: один — в помещении приемного устройст- ва для управления поступлением материала на склад, второй — в под- бункерном отделении бетоносмесительного узла для выдачи заполни- телей со склада и подачи их в расходные бункера. Об уровне заполнителей в штабелях, бункерах и силосах, наличии материала на ленте конвейера информируют сигнализаторы и указа- тели уровня. Создан ряд типовых проектов складов заполнителей, в которых предусмотрены комплексная механизация и автоматизация. Параллельно с дистанционным управлением запуска и остановки машин непрерывного действия и блокировки электродвигателей пре- дусмотрен автоматический контроль за узлами погрузки и перегрузки, производительностью и состоянием ленты конвейера. Комплексная механизация и автоматизация обеспечивает также автоматическую разгрузку материалов в заданном месте склада, автоматический режим работы аспирации, обеспыливания и учет работы механизмов. Помимо этого обеспечивается дистанционное управление затворами, вибропи- тателями, а также блокировка с реле заполнения ленты конвейера. При необходимости подогрева материалов во вращательном су- 46
шильном барабане контролировать и регулировать температурный режим можно также с помощью специальных приборов, включенных в схему автоматического управления. Глава III. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ВЯЖУЩИЕ Общая классификация цементов приведена в СТ СЭВ 4471—84. Дополнительная, связанная со специальными областями их приме- нения,— в стандартах и технических условиях на отдельные виды цементов. Цементы классифицируют по виду клинкера и веществен- ному составу, прочности при твердении, скорости твердения, срокам схватывания, нормированию специальных свойств. По вещественному составу цементы на основе портландцементного клинкера, в зависимости от содержания и вида активных минераль- ных добавок, подразделяют: Без активных минеральных добавок ............ С активными минеральными добавками не более 20 % С добавками гранулированного шлака свыше 20 % С активными минеральными добавками свыше 20 % Портландцемент Портландцемент с мине- ральными добавками Шлакопортландцемент Пуццолановый портланд- цемент По виду глиноземистого клинкера цементы подразделяют на глино- земистые, высокоглиноземистые и гипсоглиноземистые. По прочности при твердении: Высокопрочные . . . Повышенной прочности Рядовые ............ Низкомарочные . . . Марка цемента 550, 660 и выше 500 300 и 400 Ниже 300 Цементы классифицируют также по скорости твердения с норми- рованием прочности в возрасте, сут: Обычные ...................................................... 28 Быстротвердеющие ................................................ 3 и 28 Особобыстротвердеюшие .......................................... Цементы делят и по срокам схватывания: Медленносхватывающиеся........................ Нормальносхватывающиеся ...................... Быстросхватывающиеся ......................... Начало схватывания более 1 ч 30 мин То же 45 мин ...1ч 30 мин То же менее 45 мин По нормированию специальных свойств цементы подразделяют на: такие, к которым не предъявляют специальных требований; 47
к которым предъявляют специальные требования по сульфатостой- кости, объемной деформации при твердении, тепловыделению, деко- ративным свойствам; цементы по объемной деформации при твердении (безусадочные, с расширением в трехсуточном возрасте не более 0,1 %) при испытании по ГОСТ 11052—74; расширяющиеся, с расширением в трехсуточном возрасте более 0,1 % при испытании по ГОСТ 11052—74; напрягающие, для которых нормируется энергия самонапряжения. По тепловыделению цементы делят на: низкотермичные — с тепловыделением в трехсуточном возрасте не более 230 Дж/г, в семисуточном — не более 270 Дж/г при испытании термосным методом; умереннотермичные — с тепловыделением в семисуточном воз- расте не более 315 Дж/г при испытании термосным методом. По декоративным свойствам цементы делят на: цветные, для которых установлен эталон цвета; белые, со степенью белизны не менее 68 % абсолютной шкалы. Наибольшее распространение в строительстве и на предприятиях сборного железобетона в качестве вяжущих получили портландцемент и шлакопортландцемент. Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердею- щее в воде и на воздухе, получаемое совместным тонким измельчением клинкера с природным гипсовым камнем (3...5 %) и добавками (10... 15 %). Клинкер получают при обжиге до спекания (1450...1500 °C) сырьевой смеси, состоящей из известняка или мела, глины и добавок, взятых в определенных пропорциях, или обжигом естественных ма- териалов (мергелей) состава, обеспечивающего преобладание в клин- кере силикатов кальция (70...80 %). Химический состав цементного клинкера может изменяться в зна- чительных пределах. Его основные составляющие: окись кальция СаО, двуокись кремния SiO2, окись алюминия А12О3 и окись железа Fe2O3, суммарное содержание которых до 95...97 %. В небольшом количестве в его составе могут присутствовать окись магния MgO, серный ангидрид SO3, двуокись титана ТЮ2, окись марганца Мп2О3, щелочи Na2O и К2О, фосфорный ангидрид Р2О5. По минералогическому составу портландцемент делят на алитовый, содержащий трехкальциевого силиката ЗСаО • SiO2 (C3S) свыше 60 %; белитовый, содержащий двухкальциевого силиката 2СаО • SiQ2 (C2S) более 35 %; алюминатный, содержащий трехкальциевого алюмината ЗСаО • А12О3 (С3А) более 12 %; железистый, содержащий четырех- кальциевого алюмоферрита 4СаО • А12О3 X Fe2O3 (C4AF) и двухкаль- циевого феррита 2СаО • Fe2O3 более 20 %. Основные свойства портландцемента: сроки начала и конца схва- тывания, марка цемента, водопотребность, скорость нарастания проч- ности, тепловыделение при твердении, объемные изменения; химиче- ская и морозостойкость. Эти свойства определяются химико-минерало- гическим составом цемента и тонкостью его помола. Примерный состав портландцемента (без добавок), проц: 48
Химический состав SiO2 ............................... ..................................... 20...23 А12О3 .............................. .................................. 4...8 Fe2O3 .................................................................... 2...4 СаО.......................................................................63...67 MgO................................. .............................................. 0,5...2,0 4 SO3 ............................................................................... 0,5...1,5 Щелочи ................................................. 0,5... 1,0 Минералогический состав ЗСаО • SiO2 ............................................................. 40...65 2СаО • SiO2 ............................................................. 15...40 ЗСаО • А12О3............................................................. 5... 15 4СаО • А12О3 х Fe2O3 и 2СаО • Fe2O3...................................... 10...20 Стекловидная фаза .......................................................До 5 СаО (свободная) ............................... ......................... До 1 Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается от обык- новенного более интенсивным нарастанием прочности в начале твер- дения за счет подбора клинкера определенного минералогического состава, подбора состава цемента (оптимального соотношения клин- кера, гипса и гидравлической добавки), рациональной тонкости помола. В клинкере содержится 60...65 % минералов C3S и С3А, 1,5...3,5 % гипса в пересчете на SO3. Тонкость помола 3500...4500 см2/г. При по- моле допускается введение доменных гранулированных шлаков не более 15 % от массы цемента или других активных минеральных до- бавок— не более 10 %. Через 1...3 сут твердения прочность БТЦ соответственно 40...50 и 60...70 % марочной. Используя БТЦ для изготовления бетонных и железобетонных изде- лий, применяют мягкие режимы тепловой обработки (температура ее должна быть не выше 80 °C). Хранить БТЦ длительное время не реко- мендуется, так как он быстро теряет активность. Особобыстротвердеющий цемент (ОБТЦ) отличается от быстро- твердеющего еще более интенсивным нарастанием прочности в на- чальный период твердения. На этом цементе можно получить бетон в возрасте 1 сут прочностью 30 МПа, а 28 сут — 70...80 МПа. При его применении сокращается продолжительность тепловой обработки и снижается расход цемента. Минеральные добавки при помоле не вво- дят. ОБТЦ, ввиду его интенсивной гигроскопичности, используют сразу (не позднее 2...3 недель) после изготовления. Пуццолановый портландцемент получают совместным тонким из- мельчением клинкера, необходимого количества гипса и активной минеральной добавки в количестве 20...40 % или путем тщательного смешивания тех же материалов, измельченных раздельно. Содержа- ние окиси магния в исходном клинкере должно быть не более 5 %, ангидрида серной кислоты — не более 3,5. Водопотребность пуццоланового цемента выше обычного, нормаль- ная густота цементного теста 28...43 %. Вследствие преждевремен- ного высыхания появляются значительные усадочные деформации, поэтому его длительное время выдерживают во влажном состоянии. От обычного портландцемента пуццолановый отличается высокими показателями (в 1,5 раза выше) по усадке и набуханию, а морозостой- 49
кость и воздухостойкость его ниже. Водонепроницаемость бетонов на пуццолановых портландцементах выше чем на портландцементах за счет набухания гидравлической добавки в присутствии насыщенного раствора Са (ОН)2. Пуццолановый портландцемент имеет склонность к значительным знакопеременным влажностным деформациям, в связи с чем его нельзя применять для изготовления конструкций, подверженных быстрому высыханию и систематическому многократному увлажнению и высы- ханию. Благодаря значительной внутренней поверхности частиц добавок (трепела, диатомита, активных кремнеземистых отходов) водоудержи- вающая способность пуццолановых портландцементов выше по сравне- нию с портландцементами. В связи с этим бетоны, приготовленные на пуццолановом вяжущем, при перемешивании, транспортировании и укладке меньше расслаиваются и пластичны. Глиноземистый портландцемент — быстротвердеющее гидравли- ческое вяжущее, получаемое в результате тонкого измельчения клин- кера, изготовляемого плавлением или спеканием в доменных метал- лургических или электропечах специальной шихты и обеспечивающего ^преобладание в готовом продукте низкоосновных алюминатов кальция. Последний обеспечивает быстрое нарастание прочности. Так, через 8... 10 ч после начала твердения достигается такая прочность, какую обычный портландцемент приобретает к 3-м...5-м суткам твердения. Являясь высокоэкзотермичным вяжущим, глиноземистый цемент за первые 8... 10 ч твердения выделяет до 378 кДж теплоты на 1 г цемента, а к третьим суткам — до 420 кДж. Благодаря этому свойству он мо- жет твердеть при низкой и даже отрицательной температуре, но огра- ничено его применение в массивных конструкциях из-за растягиваю- щих напряжений в наружных слоях и появления трещин. Благоприятны для твердения глиноземистого цемента влажные условия и температура +20 °C. При более высокой температуре на- фастание прочности цемента уменьшается, а в некоторых случаях возможны снижение уже достигнутой прочности и разрушение бетона из-за перекристаллизации двухкальциевого гидроалюмината в трех- кальциевый. В связи с этим подвергать такой цемент тепловой обработ- ке не рекомендуется. Бетоны, приготовленные на глиноземистом цементе, водо-, воздухо- и морозостойки. Удовлетворительна их стойкость также в условиях пресных и сульфатных вод, однако щелочные воды на бетон действуют разрушающе Глиноземистые цементы выдерживают высокую температуру 1200... 1400 °C), благодаря чему их используют для футеровки тепловых агрегатов. Отрицательный фактор — их высокая стоимость (они в два-три раза дороже портландцементов). Сулъфатостойкий портландцемент — вяжущее, получаемое из клинкера, где содержание трехкальциевого силиката не должно пре- вышать 50 %, трехкальциевого алюмината — 5, а суммарное содер- жание трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмофер- рита— 22 %; обладает повышенной сульфато-, водостойкостью как .-о
в пресной воде с низкой временной жесткостью, так и в минерализо- ванных водах и умеренной гидратацией. Добавки (кроме гипса) в этот цемент не вводят. Повысить качество сульфатостойкого портландцемента можно вве- дением в него сульфитно-спиртовой барды, мылонафта или других пластифицирующих и гидрофобизующих добавок. В качестве глинисто- го компонента используют трепел, диатомит или опоку. Сульфатостойкости цемента достигают за счет пониженного введе- ния высокоосновных гидроалюминатов кальция, чем предотвращают возможность образования значительного количества гидросульфоалю- мината кальция трехсульфатной формы, вызывающего коррозию порт- ландцемента. Коррозионные процессы в затвердевшем сульфато- стойком портландцементе замедляются также благодаря ограничен- ному содержанию в клинкере C3S. Морозостойкость этого цемента невысокая. Его применяют в случаях, когда одновременно требуется высокая стойкость против воздействия сульфатных вод и переменного замораживания и оттаивания, высыхания и увлажнения. Расширяющиеся цементы — быстросхватывающиеся и быстротвер- деющие гидравлические вяжущие, получаемые обжигом смеси гипса, бокситов и мела. В присутствии воды эти компоненты взаимодейству- ют друг с другом и образуют гидросульфоалюминат кальция, чем обуславливается расширение цементного камня. В качестве стабилизатора применяют доменный гранулированный шлак, который медленно нейтрализует избыток сульфата кальция и способствует постепенному прекращению расширения. Необходимого расширения достигают за счет тщательного выдерживания соотноше- ния между составляющими цемента. В возрасте 1 сут линейное рас- ширение образцов из чистого цементного теста составляет 1...3 %. Цементной промышленностью освоено несколько видов расширяю- щихся цементов: на основе глиноземистого цемента — водонепрони- цаемый расширяющийся, гипсоглиноземистый; на основе портландце- мента — расширяющийся портландцемент, напрягающий цемент и др. Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) получают тща- тельным смешиванием глиноземистого цемента, полу водного гипса и специально изготовленного молотого высокоосновного гидроалюми- ната кальция в соотношениях, %: Глиноземистый цемент.............................................. 70 Гипс ............................................................. 20 Гидроалюминат кальция ........................................... 10 Расширение этого цемента основано на росте кристаллов при твер- дении гидросульфоалюмината кальция. Расширение происходит в начальной стадии твердения, когда масса еще может деформироваться, а твердение основного компонента (глиноземистого цемента) стабили- вирует через 1...2 сут объем расширяющейся добавки. При твердении расширяющегося цемента образуется плотный це- ментный водонепроницаемый камень. Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент — быстротвердею- щее гидравлическое вяжущее, получаемое на основе высокопрочного 51
глиноземистого цемента или высокоглиноземистых доменных шлаков (70 %) и природного тонко молотого двуводного гипса (30 %). Для этого цемента характерны высокая прочность, хорошая водонепрони- цаемость и линейное расширение при погружении в воду в пределах 0,3...1 %. На воздухе, если в первые три дня достаточно увлажняется бетон, цемент является безусадочным или меньше расширяется, чем при твер- дении в воде. Для замедления сроков схватывания в цемент вводят добавки в количестве 1 % (бура, сульфитно-спиртовая барда, винно- каменная и уксусная кислоты) при условии сохранения качества це- мента. Расширяющийся портландцемент (РПЦ) — гидравлическое вя- жущее вещество, получаемое совместным тонким измельчением порт- ландцементного клинкера (5...7 %), двуводного гипса (7...10 %), до- менного гранулированного шлака или другой активной минеральной добавки (23...28 %). Он расширяется на воздухе и в воде при постоян- ном увлажнении в течение первых трех суток, быстро твердеет при кратковременном пропаривании. Имеет высокую плотность, водоне- проницаемость цементного камня. В цементе должно содержаться, %: Трехкальциевого силиката (ЗСаО • S1O?) ...........................^53 Свободной окиси кальция (СаО), ....................................^0,5 Окиси магния (MgO) ................................................^4 5 Расширяющаяся часть — гидросульфоалюминат кальция, обра- зующийся в первый период твердения, но его недостаточно для пол- ного расширения, поэтому дополнительное количество гидросульфо- алюмината кальция дает добавка глиноземистого цемента. При этом понижается концентрация СаО в жидкой фазе, способствуя образова- нию гидросульфоалюмината путем кристаллизации раствора в первый период твердения. Наиболее быстро образуется гидросульфоалюми- нат кальция при температуре 60...80 °C, ускоряется твердение РПЦ. Напрягающий цемент (НЦ) — быстросхватывающееся и быстро- твердеющее вяжущее вещество, получаемое в результате тонкого из- мельчения смеси, состоящей из 65 % портландцемента, 20 % шлака глиноземистого цемента и 15 % гипса. Его применяют для изготовле- ния железобетонных конструкций с двух- и трехосной напряженной арматурой. В процессе твердения НЦ сначала возникает низкосульфатная фор- ма гидросульфоалюмината ЗСаО • А12О3 • CaSO4 • 12Н2О, которая впоследствии переходит в высокосульфатную ЗСаО • А12О3 • 3CaSO4 X X 31Н2О. В это время происходит значительное расширение цемента (до 3 %). При этом поры бетона уплотняются, а при его расширении происходит натяжение арматуры. Этот процесс можно ускорить теп- ловой обработкой в течение 5...6 ч. Расширение бетона заканчивается в течение нескольких суток после нее. Шлакопортландцементы — гидравлическое вяжущее, получаемое совместным помолом портландцементного клинкера, гипсового камня до 3,5 % в пересчете на серный ангидрид и гранулированного домен- ного шлака в количестве 30...60 % массы цемента или тщательным 52
смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно. В начале твердения для этого материала характерно медленное нарастание проч- ности, особенно при пониженной положительной температуре. Он обладает пониженной экзотермией, быстрым нарастанием проч- ности при повышенной температуре, большой чувствительностью к преждевременному высыханию, повышенной стойкостью против кор- розионного действия агрессивных минерализованных сред (по сравнению с обычным портландцементом). Усадка на воздухе и набу- Таблица III. 1 Содержание добавок в цементе в зависимости от его вида [3] Цемент Шлаки гранулиро- ванные доменные и эл ектроте рмофос- форные Активные минеральные добавки осадочного происхожде- ния (кроме глиежей) прочие (вклю- чая глиежи) Массовая доля, % Портла ндцемент Портландцемент с минеральными до- бавками Шлакопортландцемент Не допускаются <20 >21...<60 Т аблица III.2. Минимальные значения предела прочности цемента при изгибе и сжатии, МПа Цемент Марка цемента Предел прочности при изгибе в возрасте, | при сжатии в возрасте, сут 3 1 1 28 1 1 3 1 1 28 Портландцемент и портланд- 400 — 5,5 — 40 цемент с минеральными до- 500 — 6 — 50 бавками 550 — 6,2 — 55 600 — 6,5 — 60 Быстротвердеющий портланд- 400 4 5,5 25 40 цемент 500 4,5 6 28 50 Шлакопортландцемент 300 — 4,5 — 30 400 — 5,5 — 40 500 — 6 — 50 Быстротвердеющий шлако- 400 3,5 5,5 20 40 портландцемент Примечание. С разрешения Минстройматериалов СССР допускается выпуск портландцемента с минеральными добавками марки 300 и прочностью в 28-суточном воз- расте твердения: при изгибе — не менее 4,5 МПа, при сжатии — 30 МПа хание в воде также меньше. Благодаря пониженному содержанию гид- рата окиси кальция в продуктах твердения, в пресной воде он более стоек. Бетоны, приготовленные на шлакопортландцементе, могут выдер- живать более жесткие режимы тепловой обработки, чем приготовлен- ные на других цементах. 53
Быстротвердеющий шлакопортландцемент — разновидность шла- копортландцемента, имеет в составе алито-алюминатные быстротвер- деющие клинкеры и высокоосновные доменные гранулированные шлаки в количестве не более 50 и не менее 30 %. При тепловлажност- ной обработке он твердеет эффективнее портландцемента, растет быст- рее прочность по сравнению с обычным шлакопортландцементом; мо- розостойкость его ниже чем портландцемента, твердеющего в тех же условиях. Прочность при сжатии к трем суткам твердения не менее 20 МПа. Допускается частичная замена шлака в шлакопортландцементе другими активными минеральными добавками в количестве не более 10 % массы цемента. Содержание добавок в цементе в зависимости от их вида должно соответствовать данным табл. III. 1. Предел прочности цементов при изгибе и сжатии, МПа, согласно ГОСТ 10178—85, должен быть не менее значений, указанных в табл. III.2. Рациональные области применения цементов указаны в ГОСТ 23464—79 *. ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ТЯЖЕЛЫХ БЕТОНОВ Вид и качество заполнителей для тяжелых бетонов сборных бетон- ных и железобетонных конструкций выбирают исходя из требований ГОСТ 8267—82, ГОСТ 23254—78, ГОСТ 10260—82, ГОСТ 8268—82, ГОСТ '8736—85. Если к ним предъявляют более высокие требования, то в каждом конкретном случае разрабатывают, согласовывают с изго- товителем и утверждают в установленном порядке технические условия Таблица Ш.З. Содержание фракций в крупном заполнителе Наибольшая крупность за- полнителя» мм Содержание, %, при размере фракций, мм 5...10 | 10...20 | 20...40 40...70 мм 20 40 70 25...40 60...75 — — 15...25 20...35 40...65 — 10...20 15...25 20...35 35...55 Примечание. Фракции размером > 70... 120 мм отсутствуют. на щебень, гравий и песок требуемого качества. При этом учитывают технико-экономические обоснования и возможность организации спе- циального производства заполнителей для указанных целей. Крупный заполнитель для тяжелых бетонов — это щебень, гра- вий и щебень из гравия, отвечающие требованиям ГОСТ 8267—82, ГОСТ 23254—78, ГОСТ 8368—82, ГОСТ 10260—82, ГОСТ 10268—80. При выборе этого заполнителя для бетонов учитывают его зерновой состав, плотность, прочность, содержание зерен слабых пород, пластин- чатой (лещадной) и угловатой формы, водопоглощение, морозостой- кость, содержание пылевидных и глинистых частиц, петрографиче- ский состав, включая содержание вредных примесей и минералы. 54
Крупный заполнитель применяют в виде фракций, раздельно дозируе- мых при приготовлении бетонных смесей. При подборе состава бетона содержание различных фракций в крупном заполнителе должно соот- ветствовать данным табл. II 1.3. Содержание различных фракций заполнителей в бетоне в зависимости от их наибольшей крупности [3] Наибольшая крупность зерен, мм Фракции крупного заполнителя, мм 10...................................... 5...10 или 3...10 20...................................... 5 (3)... 10 и >10...20 40...................................... 5(3)...10, >10...20 и >20...40 70...................................... 5(3)...10, >10...20, >20...40 и >40...70 120..................................... 5 (3)...10, >10...20, >20...40. >40...70 и >70... 120 Примечания: 1. Применение крупного заполнителя с наименьшей крупностью зерен 3 мм допускается при использовании в качестве мелкого заполнителя песка модулем крупности 1,5...2. 2. Применение крупного заполнителя фракции 3...10 мм вместо фрак- ции 5... 10 мм для бетона железобетонных и бетонных труб не допускается. 3. Допуска- ется применение крупных заполнителей в виде двух смежных фракций, а для дорожного бетона при наибольшей крупности зерен 70 мм — по соглашению сторон — смесь фракций размером 5...40 мм. Применение смеси смежных фракций размером 5 ... 20 мм(при наибольшей крупности зерен до 20 мм) для бетона железобетонных и бетонных труб, водопропускных труб, мостов, опор контактной сети, линий связи и автоблокировки железных дорог не допускается. Крупный заполнитель для тяжелых бетонов должен иметь марку по прочности не ниже 800 — из изверженных пород, не ниже 600— из метаморфических, не ниже 300 — из осадочных и не ниже Др 16 — из гравия и щебня из гравия. Марка щебня из естественного камня должна быть выше класса бетона не менее, чем: Для бетона класса ниже В20 ...............................в 1,5 раза То же, В20 и выше ..............................в 2 » Разрешается применять щебень из карбонатных пород марки 400 для бетона В25 при содержании в нем зерен слабых пород не более 5 % щебня из изверженных пород марки 1200 и выше для бетонов класса выше В45. Марка гравия и щебня из гравия должна быть не ниже: Для бетона класса В25 и выше . . ..............................Др8 То же, В20 .................. .........................Др 12 » ниже В20 ......................................Др 16 Для бетона мостовых конструкций, расположенных в зоне пере- менного уровня воды, для бетона мостового полотна пролетных строе- ний мостов, а также для бетона водопропускных труб используют щебень марки не ниже 1000 из изверженных пород, щебень марки не ниже 800 из метаморфических и осадочных пород, щебень из гравия и гравий марки не ниже Др8 — для бетона В25 и выше и не ниже Др 12 — для бетона класса В20 включительно. Для бетона в зоне пере- менного уровня воды и подводной зоны не допускается применять заполнители прочностью при насыщении водой меньшей, чем на 20% по сравнению с сухим состоянием. 55
Для бетона железобетонных шпал следует использовать щебень марки не ниже из пород: изверженных .................................................... 1200 метаморфических и осадочных ..................................... 1000 гравия ......................................................... Др8 Щебень для бетона конструкций кавитационно стойкого и износо- стойкого бетона гидротехнических сооружений изготовляют из из- верженных горных пород. Щебень из карбонатных пород афанитовой и стекловидной структур и сланцевой текстуры для бетона напорных и низконапорных труб не допускается. Содержание зерен слабых пород в крупном заполнителе для всех видов тяжелых бетонов должно быть не более 10 % по массе, а для бе- тонов конструкций мостов и гидротехнических сооружений, располо- женных в зоне переменного уровня воды, водопропускных труб — не более 5 % по массе. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в щебне для всех видов тяжелых бетонов должно быть не более 35 % по массе. Допускается использовать заполнители для бетонов с содержанием пластинчатой (лещадной) и игловатой формы более 35 % при обеспе- чении заданной удобоукладываемости бетонной смеси и плотности без перерасхода цемента. Морозостойкость крупных заполнителей должна обеспечить полу- чение бетона требуемой морозостойкости. В бетонах, применяемых для изготовления железобетонных шпал, морозостойкость щебня должна быть не ниже Мрз200. Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из извер- женных и метаморфических пород, щебне из гравия и в гравии для всех видов тяжелых бетонов не должно превышать 1 % по массе, а из осадочных пород — значений, приведенных ниже. Содержание вредных примесей в щебне из осадочных пород [3] Вид и назначение бетона Допускаемая максималь- ная массовая доля пыле- видных и глинистых час- тиц в щебне из осадочных пород, % Бетон сборных и монолитных конструкций и деталей производ- ственных, жилых, общественных зданий и сооружений: класса ниже В22,5 .............................. 3 класса В22,5 и выше............................. 2 Бетон пролетных строений мостов, мостовых конструкций зоны переменного уровня воды, водопропускных труб, железобетон- ных шпал, опор контактной сети, линий связи и автоблокиров- ки, опор ЛЭП ....................................- 1 Бетон железобетонных и бетонных труб ............. 1 Мелкие заполнители для бетонов — это крупные, средние и мелкие пески природные, дробленые и дробленые из отсевов, а также пес- ки обогащенные и фракционированные, отвечающие требованиям ГОСТ 8736—85. Мелкие заполнители выбирают с учетом зернового состава и модуля крупности, содержания пылевидных и глинистых частиц, петрографи- 56
ческого состава, в том числе содержания вредных примесей, включая органические примеси и потенциально реакционноспособные породы и минералы. Если применяют дробленые пески, то учитывают предел прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии. Зерновой состав мелких заполнителей должен соответствовать данным табл. III.4. При этом учитывают только зерна, проходящие через сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм. Таблица III.4. Зерновой состав мелких заполнителей [3J Размер отверстий контрольного сита, мм Массовая доля полных остатков на контрольных ситах, %, для бетона всех видов конст- рукций и изделий кроме труб железобетонных и бетонных труб напорных, низко- напорных безнапорных 2,5 0...20 10...20 0...20 1,25 5...45 25...45 10...45 0,63 20... 70 50...70 30... 70 0,315 35...90 70...90 70...90 0,14 90...100 95...100 90...100 Проход через сито № 014 10...0 5...0 10...0 Модуль крупности 1,5...3,25 2,5...3,25 2...3,25 Пески модулем крупности 1,5...2 допустимо применять в бетонах класса до В15. В бетонах класса В15 и выше их можно применять только при технико-экономическом обосновании. Пески модулем крупности 2,5 и выше применяют для бетонов класса В25 и выше. При приготовлении бетонов пески дозируют по фракциям. Можно применять также готовые смеси фракций в требуемом соотношении или смеси песков природных и дробленых или дробленых из отсевов. Если зерновой состав природных песков не соответствует требованиям табл. III.5, то в мелкие пески вводят укрупняющую добавку из крупных фракций природного или дробленого песка, а для понижения модуля крупности — мелкие пески. Допускается использование в качестве мелких заполнителей дроб- леных песков из отсевов и их смесей при условии обеспечения задан- ной удобоукладываемости бетонных смесей без перерасхода цемента. Максимально допустимое содержание пылевидных глинистых и илистых частиц в песке согласно ГОСТ 8736—85 [3]: Вид лоска Массовая доля пылевид- ных глинистых и илистых частиц, определяемых от- мучиванием, % * Природный ................................................. 3 (0,5) Обогащенный: крупный и средний .......................................... 2 (0,25) мелкий ................................................... 3 (0,35) Фракционированный: крупный................................................... 0,5 (0,1) мелкий ................................................. 1,5 (0,2) 57
Дробленый ............................................. То же обогащенный ..................................... > фракционированный: крупный . * ........................................ мелкий ....................................... » из отсевов ....................................... > обогащенный из отсевов ......................... 4 (0,35> 2,5 (0,25) 1 (0,1 2 (0,2) 5 (0,5) 3 (0,35) * Цифры в скобках — в том числе содержание глины в комках. Содержание вредных примесей в крупных и мелких заполнителях определяют исходя из петрографических характеристик, включающих их количественную оценку и потенциально реакционноспособные по- роды, в том числе: пирита, марказита, пирротина и других сульфидов; гипса, ангидрида и других сульфатов; магнетита, гетита, гематита и других окислов и гидроокислов железа; халцедона, опала, кремния, вулканических стекол; слюд и гидрослюд; цеолитов, хлоритов; галита, сильвина и других галоидных соединений; серы; асбеста; апатита; не- фелина, фосфорита, графита; угля, горючих сланцев. Гравий, щебень из гравия и песок при обработке их раствором ед- кого натра (колориметрическая проба на органические примеси) не должны придавать раствору окраску темнее цвета эталона. Если окрас- ка получилась темнее, то пригодность заполнителей для бетона опре- деляют специальными исследованиями в бетоне. ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ Согласно ГОСТ 9757—83 в качестве пористых неорганических за- полнителей для легких бетонов применяют: керамзит и его разновид- ности (шунгизит, зольный гравий, глинозольный керамзит, вспученный аргиллит и трепел), термолит, аглопорит, шлаковую пемзу, гранули- рованный шлак, вспученные перлит и вермикулит, а также заполни- тели из пористых горных пород и отходов промышленности. Различают крупные заполнители и пористые пески. Крупные пористые заполнители по форме зерен подразделяют на гравий округлый, не подвергающийся дроблению после термической обработки, и щебень неправильной формы, получаемый в результате дробления исходного сырья или термической обработки. Выпускают их в виде фракций размерами зерен, мм; 5...10, >> 10...20 и >> 20...40. По насыпной плотности эти заполнители подразделяют на марки в соответствии с приведенными ниже требованиями [3]. Марка заполни- Насыпная плот- Марка заполни- Насыпная плот- теля по насып- ность заполни- теля по насып- ность заполни- ной плотности теля, кг/м3 ной плотности теля, кг/м3 250 . . ^250 700 >600...700 300 . . >250...300 800 >700...800 350 . . >300...350 900 >800...900 400 - . >350...400 1000 >900...1000 500 . . >400...500 1100 >1000...1100 600 . . >500...600 1200 >1100...1200 Примечание. В стандартах и технических условиях допускается вводить про- межуточные марки по насыпной плотности с градацией через 50 кг/м3. 58
Максимально допустимая марка по насыпной плотности всех ви- дов гравия (за исключением термолитового) и перлитового щебня не должна быть более 600, аглопоритового и шлакопемзового щебня — более 900, щебня из пористых горных пород и термолитового гравия и щебня — более 1200. По морозостойкости крупные заполнители должны иметь марку не менее Мрз15 при потере массы после испытаний не более 8 %. Заполнители, предназначенные для армированных легких бетонов, не должны содержать водорастворимых сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 более 1 %. Пористые пески получают непосредственным обжигом в агрегатах или дроблением пористых гравия и щебня. В зависимости от марки по насыпной плотности они должны соответствовать следующим тре- бованиям. Марка по насып- Насыпная плот- Марка по насып- Насыпная плот- ной плотности ность, кг/м3 ной плотности ность, кг/м3 100 . . . . <100 700 >600—700 150 . . . . >100...150 800 >700-800 200 . . . . >150...200 900 >800...900 250 . . . . >200...250 1000 >900—1000 300 .... . ... >250...300 1100 >1000...! 100 400 . . . . . >300...400 1200 >1100-1200 500 ... >400...500 1400 >1200-1400 600 ... . . . . >500—600 По зерновому составу пористый песок делят на три группы в зави- симости от назначения: Для теплоизоляционного бетона......................................... Для конструкционно-теплоизоляционного ................................ 2 Для конструкционного (за исключением конструкционно-теплоизоляционного) 3 По зерновому составу отдельных групп пористый песок должен находиться в пределах, приведенных в табл. II 1.5. Т а б л и ц а III. 5. Зерновой состав пористых песков [3] Размер от- верстий контроль- ных сит, мм Массовая доля полного остатка на контрольных си- тах, %, для групп песка ♦ Размер от- верстий контроль- ных сит, мм Массовая доля полного остатка на контрольных ситах, %, для групп песка * 2 3 2 3 5 0...10 0...10 0,63 30...70 40...65 2,5 10...40 15...35 0,315 45...80 65...90 1,25 20...60 30...50 0,16 70...90 90...100 * Для первой группы песка значения не нормируются. Массовая доля водорастворимых сернистых и сернокислых соеди- нений в пересчете на SO3 в пористом песке, применяемом для армиро- ванных легких бетонов, не должна превышать 1 %. Гравий и песок керамзитовые — это искусственный пористый ма- териал, получаемый вспучиванием при обжиге подготовленных гранул 59
(зерен) из силикатных пород (глин, суглинков, сланцев, трепела, диато- мита, опок, аргиллита, алевролита) и промышленных отходов (зол и шлаков тепловых электростанций, отходов углеобогащения). Песок получают дроблением керамзитового гравия. В зависимости от размеров зерен гравий делят на три фракции: 5...10 мм; >10...20 и > 20...40. Гравий фракции > 20...40 мм применяют для приготовления тепло- изоляционных бетонов. Массовая доля в нем расколотых зерен не должна превышать, %: Для гравия высшей категории качества ........................... , . 1о То же первой » » .............................. 15 Согласно ГОСТ 9757—83 в зависимости от насыпной плотности гравий каждой фракции подразделяют на марки: 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550 и 600. В отдельных случаях, по договоренности с потре- бителем, допускается выпуск гравия марки по насыпной плотности до 800. Таблица III.6. Прочность гравия в зависимости от марки по насыпной плотности [3] Марка по на- сыпной плот- ности Прочность гравия при сдав- ливании в цилиндре, МПа, по категориям качества Марка по насыпной плотности Прочность гравия при сдавлива- нии в цилиндре, МПа, по категориям качества высшей первой высшей первой 260 0,8 0,6 450 2,1 1,5 300 1 0,8 500 Не аттестуется 1,8 350 1,5 1 550 То же 2Д 400 1,8 1,2 600 » 2,5 Примечание. В отдельных случаях, в зависимости от качества сырья, с разре- шения Госстроя союзной республики при соответствующем технико-экономическом обос- новании допускается выпускать гравий меньшей прочности, чем указано для первой кате- гории качества Прочность гравия при сдавливании в цилиндре в зависимости от марок по насыпной плотности для высшей и первой категории качест- ва должна быть не менее указанной в табл. II 1.6. Водопоглощение гравия в течение 1 ч не должно превышать, % массы, для марок: До 400 включительно . . ............... , ...................... 30 450...600 включительно .......................................... 25 Свыше 600 ......................................................... 20 Влажность поставляемого гравия должна быть не более 5 % массы. - Песок по зерновому составу должен соответствовать требованиям ГОСТ 9757—83. При этом условии допускается выпускать песок, обо- гащенный мелкими фракциями золы, перлита. В зависимости от насыпной плотности его подразделяют на марки 500...900. Влагосодержание песка не должно превышать 5 % массы, а 60
содержание слабообожженных частиц в песке, полученном обжи- гом — 3 %. Шлаковая пемза (ГОСТ 9760—85) — искусственный пористый ма- териал, получаемый поризацией расплава шлаков металлургического производства. Полученный таким способом щебень и песок применяют в качестве пористых заполнителей конструкционных, конструкционно- теплоизоляционных и теплоизоляционных легких бетонов. По размеру зерен шлаковую пемзу делят на следующие фракции. Щебень: 5...10 мм; 10...20, 20...40. Песок: Рядовой ............................С зернами размером менее 5 мм Мелкий..............................То же менее 1,25 » Крупный ............................ » » 1,25...5 » Зерновой состав фракций щебня из шлаковой пемзы [3] Размер отверстий контрольных сит Полный остаток на сите. % Z>min ...................................................Не менее 95 Dmax ....................................................Не более 5 2Z)max ..................................................Не допускается Для теплоизоляционного легкого бетона зерновой состав фрак- ций щебня и песка не нормируется. Зерновой состав фракций песка из шлаковой пемзы [3] Размер отверстий контрольных сит, мм Полные ос- татки на си- тах, % Крупный (1,25...5) .............................................. — 5....................................................................... 0...5 2,5 ................................................................ 20...70 1,25 100 Мелкий (менее 1,25) ............................................. — 1,25 0...15 0,63 ............................................................ 15...30 0,315 ....................................................... 35...70 0,14 .................................................... ... 50...90 Щебень каждой фракции по насыпной плотности подразделяют на марки. Плотность щебня из шлаковой пемзы [3] Марка щебня по насыпной плотности Насыпная плот- • ность, кг/м3 300 ........................................................ <300 400 ........................................................ >300...400 500 ........................................................ >400...500 600 ........................................................ >500...600 700 .......................................................... >600...700 800 ........................................................ >700...800 900 ........................................................ >800...900 1000 ................. ..................................... >900... 1000 61
Песок по насыпной плотности подразделяют на марки. Плотность песка из шлаковой пемзы в зависимости от его марки [3] Марка песка по насыпной Насыпная плот- плотности ность, кг/м3 600 ......................................................... <600 700 ......................................................... >600...700 800 ......................................................... >700...800 900 ......................................................... >800...900 1000 ........................................................ >900... 1000 1100......................................................... >1000...! 100 1200 ........................................................ >1100...1200 Щебень в зависимости от прочности, определяемой при сдавливании в цилиндре, подразделяется на марки. Прочность щебня из шлаковой пемзы [3] Марка щебня по прочности Прочность при сдавливании в цилиндре, МПа П25 .............................................................. 0,2...0,29 П35 .............................................................. 0,3...0,39 П50 .............................................................. 0,4...0,49 П75 ................................................................... 0,5...0,59 П100 .............................................................. 0,6...0,79 П125 .............................................................. 0,8...1,09 П150 .............................................................. 1,1...1,39 П200 .............................................................. 1,4... 1,79 П250 .............................................................. 1,8...2,19 П300 ..................................*•....................... 2,2...2,7 П350 ........................................................... >2,7 Минимальные марки щебня из шлаковой пемзы по прочности в зависимости от их марок по плотности [3] Марка щебня по насыпной плотности Марка щебня по прочности 300 400 500 600 700 800 900 1000 П25 П35 П50 П75 П100 П125 П200 П250 Минимально допустимая морозостойкость щебня — Мрз15. Поте- ря массы после 15 циклов попеременного замораживания и оттаива- ния не более 8 % . ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ОСОБО ТЯЖЕЛЫХ БЕТОНОВ В качестве заполнителей для таких бетонов применяют барит, магнетит, лимонит, гематит, металлический скрап. Барит BaSO4 — вещество белого или светлого тона (розового, желтого). Средний предел прочности в цилиндрических образцах диа- 62
метром 5 см и высотой 5 см — 42 МПа. В его составе могут быть гли- нистые, органические и другие включения. Нежелательны в составе барита сернокислые и сернистые соединения. Магнетитовые и гематитовые тяжелые железные руды содержат Fe2O3: в мелком заполнителе не менее 60 %, а в крупном — не менее 65. Предел прочности на сжатие в среднем 210 МПа. Таблица III.7. Характеристика заполнителей для особо тяжелых бетонов [31 Заполнители Плотность бетона пос- ле 28 дней хранения, кг/м3 Максимальная темпе- ратура применения бетона, °C Хроматитовые, магнетитовые 2800...3600 350... 1000 (отдельные разно- видности) Баритовые 3000...3600 100 X । о 1 итовые 2800...3400 1100 Подготовительная шихта металлургического про- изводства (окатыши, брикеты) 3200...3600 1000 Металлические заполнители (стальные или чу- гунные) скрап, песок До 6200 200 Лимонит — бурый железняк, в чистом виде (2Fe2O3 • ЗН2О). Проч- ность в среднем 30...40 МПа. Содержание Fe2O3 в мелком лимонитовом заполнителе не менее 70 %, а в крупном — не менее 80. Металлические материалы — мелкоразмерные куски чугуна, об- резки железа чугунной стружки и чугунное литье в виде кубиков раз- мером 10...80 мм. Металлические заполнители перед употреблением очищают от грязи, масел и пыли. Некоторые характеристики заполни- телей для особо тяжелых бетонов приведены в табл. II 1.7. [30]. ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ДЕКОРАТИВНЫХ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ Декоративные заполнители (ГОСТ 22856—77) получают дроблением специально отобранных изверженных, метаморфических и осадочных горных пород разной расцветки (гранита, диорита, диабаза, андезита, кварцита, цветного и белого мрамора). Они предназначены для на- ружной и внутренней отделки поверхностей бетонных и железобетон- ных элементов зданий. Заполнители в виде щебня и песка из природного камня характе- ризуются: зерновым составом; содержанием зерен пластинчатой и игловатой формы; маркой щебня по прочности, определяемой сжатием в цилиндре; содержанием зерен слабых пород; маркой по морозостой- кости щебня; содержанием пылевидных частиц; истираемостью исход- ной горной породы; цветом. По крупности зерен щебень и песок подразделяют на фракции. Песок: до 2,5 мм, >> 2,5...5. Щебень: > 5...10 мм, > 10...20, > 20...40. По соглашению сторон допускается поставка щебня фракций 10...15 и 15...20 мм, песка фракции 0,14...3 мм, а также смеси двух смежных фракций щебня и песка. 63
Песок крупностью до 2,5 мм высшей категории качества поставляют отдельными фракциями размером, мм: 0,3...0,6; >0,6...1,2; > 1,2...2,5. Зерновой состав каждой фракции или их смеси размером зерен более 2,5 мм [3] приведен ниже. При размере отверстий Z?min............................................ 95... 100 То же £>тах ...................................................... . 0...5 Для заполнителей высшей категории качества массовая доля пол-^ но го остатка на сите должна быть в пределах, %: Размер отверстий контрольных сит Массовая доля пол- ного остатка на си- тах, % 90...100 ^min ................................................. O^min + ^rnax): для одной фракции .................................. для смеси фракций................................... ^тах ................................................ Песок фракций до 2,5 мм по зерновому составу следующим требованиям. Массовая доля полного остатка на сите не должна превышать, %: При размере отверстий 2,5 мм ................................ 10 То же 0,14 мм .............................................Не менее 90 40...80 50...70 0...10 должен отвечать В пескефракций 0,3...0,6, 0,6...1,2и 1,2...2,5 мм высшей категории качества массовая доля полного остатка на ситах соответственно 0,6; 1,2; 2,5 мм не должна превышать 5 %. По прочности заполнители должны иметь марки: Из изверженных пород ........................................Не ниже 800 Из метаморфических пород ....................................Не менее 400 Из осадочных пород ..........................................Не менее 300 Таблица III.8. Содержание вредных частиц в заполнителях для декоративных бетонов [31 Массовая доля пылевидных частиц, опре- деляемых отмучиванием, %, не более Для щебня и песка фракций: >2,5 мм >2,5 мм высшей категории качества Для песка фракций: ^2,5 мм ^2,5 мм высшей категории качества Заполнители из извержен- ных и мета- морфических пород из осадочных горных пород для бетонов классов >В 25 | 25 1 2 3 0,5 1 2 3 4 5 1 2 3 Марки по прочности щебня определяют по результатам испытания •его сжатием (раздавливанием) в цилиндре, а марки по прочности пес* ка определяют по прочности исходной горной породы. 64
По морозостойкости щебень делят на марки: Мрз15, Мрз25, Мрз50, Мрз 100, Мрз200, МрзЗОО. Марка соответствует числу циклов попере- менного замораживания и оттаивания, выдержанных щебнем при испытании. Марки по морозостойкости песка принимают по морозостойкости исходной горной породы. Требования по истираемости предъявляют к заполнителям, кото- рые используют при изготовлении лестниц и полов. Истираемость исходной горной породы должна быть не более, г/см2: При интенсивности движения менее 100 чел/ч .............................. 2,2 То же более 100 ................................................... 0,5 Содержание в заполнителе пылевидных частиц в зависимости от марки по прочности не должно превышать значений, указанных в табл. II 1.8. Пластинчатой и игловатой формы в щебне должно быть не бо- лее 35 %. ВОДА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ Вода, предназначенная для приготовления бетонных смесей, по- ливки твердеющего бетона и промывки заполнителей должна удов- летворять требованиям ГОСТ 23732—79. Содержание в ней органиче- ских поверхностно активных веществ, сахаров или фенолов должно быть не более 10 мг/л. Растворимых солей, ионов SOT2» СН1 и взве- шенных частиц— не более значений, приведенных в табл. III.9. Не Таблица III.9. Предельное содержание растворимых солей в воде [3] Максимально допустимое содер- жание. мг/л Назначение воды х ионов о. . я , о о о сз g о сч a v С1—1 СО * S СЗ J3 О О со -Q ct s ч с/) идо Для затворения бетонной смеси при изготовлении конструкций: напряженных железобетонных 2000 600 350 200 бетонных и железобетонных с ненапрягающей арма- турой, в том числе для водосбросных сооружений и зоны переменного горизонта воды массивных соору- жений 5000 2700 1200 200 неармированных, к которым не предъявляют тре- бования по ограничению образования высолов, а также бетона бетонных и железобетонных конструк- ций подводной и внутренней зон массивных соору- жений 10 000 2700 3500 300 Для промывки заполнителей, включая их мокрую контрольную сортировку и охлаждение 5000 2700 1200 500 65
Продолжение табл. П1.9. Назначение воды Максимально допустимое содер- жание, мг/л раствори- мые со- лей ионов взвешен- ных ЧаС- ^ИЦ SO71 С1—1 Для поливки: рабочих швов при перерывах в бетонировании, по- верхностей стыков, подлежащих омоноличиванию, и поверхностей водосбросных конструкций, а также для трубного охлаждения массива бетона 1000 500 350 200 законченных наружных поверхностей бетонных и железобетонных конструкций 5000 2700 1200 500 наружных поверхностей бетонных конструкций (кроме водосбросных сооружений), если на них до- пустимы выцветы, высолы 35 000 2700 20 000 500 должно быть примесей жиров, нефтепродуктов, масел и других вред- ных веществ. Окисляемость воды — не более 15 мг/л. Водородный показатель воды pH = 4... 12,5. Кроме указанных ограничений в воде не должно быть примесей, влияющих на физико-механические характе- ристики и качество бетона. При организации производства бетонных и железобетонных конструкций вода подлежит анализу (за исключе- нием питьевой) (ГОСТ 2874—82). Отбор, хранение и транспортирова- ние ее регламентируется ГОСТ 4979—49**. Содержание примесей в воде определяют: растворимых солей — по ГОСТ 18164—72, ионов SO?2 — по ГОСТ 4389—72. Значения pH измеряют потенциометрическим методом с помощью pH-метров любых марок, например, 340; ЛП-5; ЛП-58; ЛПУ-01. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПРОИЗВОДСТВ В КАЧЕСТВЕ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ БЕТОНОВ Одно из главных направлений снижения себестоимости сборного же- лезобетона —- расширение использования для его производства мест- ных сырьевых ресурсов, в том числе побочных продуктов производств. Общее использование шлаков для этих целей уже превышает 50 %, а доменных — 80. Некоторые передовые металлургические предприятия (например > Мариупольские металлургические комбинаты им. Орджоникидзе, «Азов- сталь» и им. Ильича), в основном, перешли на безотвальную работу. Подавляющее количество шлака здесь перерабатывается в шлакопорт- ландцемент (около 65 %), 23 % расходуется для изготовления железо- бетонных изделий, 5 — местных вяжущих. Широко применяются в промышленности сборного железобетона и пылевидные золы ТЭС. Так, из общего объема утилизируемой золы идет на производство, %: Плотных бетонов .................................................. 35 Цемента .......................................................... 20 Автоклавных материалов ....................................... 25...28 66
Для получения керамзита необходимы легковспучивающиеся гли- ны. Однако, применяя особые технологические приемы и добавки, можно получить керамзит удовлетворительного качества из сравни- тельно слабовспучивающихся глин, встречающихся чаще чем легко- вспучивающиеся. Для этой цели сначала свежеотформованные образ- цы предварительно подсушивают до постоянной массы, после чего по- догревают при температуре 200 °C в течение 20 мин и помещают в зону вспучивания, где температура обжига 1250 °C, а продолжительность его 10 мин. Кроме того, введением в глину добавки эмульсола (0,25 %) коэффициент вспучивания повышается до 3,3, а при добавке латекса (0,5 %) — до 4,5. Большое значение придается производству пористых заполните- лей — одному из перспективных направлений утилизации отходов тепловых электростанций. Аглопоритовый гравий, получаемый из золы ТЭС, характеризуется стабильностью свойств и имеет насыпную плотность, кг/м3: Для фракции 10...20 мм ................................................... 600 То же 5...10 » .............................................. 800 Пористые заполнители из зол ТЭС вырабатывают как путем об- жига специально подготовленной массы, так и по безобжиговой тех- нологии. Распространен зольный гравий — искусственный пористый мате- риал, состоящий из зерен округлой формы, покрытых плотной спек- шейся оболочкой. Его получают, гранулируя золу-унос ТЭС на та- рельчатом грануляторе с последующим спеканием и вспучиванием в короткой вращающейся печи прямоточного действия. Чаще стали применять безобжиговые искусственные заполнители. Их получают тщательным перемешиванием пылевидной золы с вя- жущим и водой. После формования гранулы подвергают тепловой обработке или твердению в естественных условиях *. В целях экономии вяжущих материалов, снижения стоимости из- готовления бетонных и железобетонных изделий и предохранения окружающей среды от загрязнения наращивают объемы применения в качестве добавок к бетонам зол тепловых электростанций. Они, как правило, образуются при сжигании топливных материалов (углей, торфа) и удаляются в отвалы гидравлическим способом или в сухом состоянии. Большинство тепловых электростанций Украины исполь- зуют донецкие угли, сжигаемые в пылеугольных топках котлов. Пы- левидные золы улавливаются электрофильтрами и попадают в бункера- накопители, после чего с помощью смывного аппарата по бетонным ка- налам транспортируются до шламовых насосов, а затем по трубам системы гидрозолоудаления — в отвалы. Отвалы обычно содержат участки, состоящие из условно чистого шлака, пылевидной золы и золошлаковой смеси переменного состава. На некоторых тепловых электростанциях золы удаляют гидравличе- ским способом в отстойники, а затем вывозят в отвалы думпкарами; * Положительный опыт изготовления безобжиговых искусственных заполни- телей накоплен в ЧССР и ПНР. 3* 67
откуда к месту потребления их доставляют по железной дороге и авто- транспортом. Можно удалять также пневматическим способом в сухом состоянии в специальные бункера, откуда их загружают в железно- дорожные вагоны (автомобили) и затем транспортируют. Свойства зол обусловлены химическим, минералогическим и фа- зовым составами. Качество их зависит от многих причин: вида топлива, температуры сгорания, системы топок. Состав колеблется в широких пределах, поэтому перед употреблением в качестве добавок к бетонам определяют их пригодность. На пригодность зол в качестве добавок к бетонам значительное влияние оказывает количество несгоревшего топлива (обычно 8...30 %). Наиболее пригодны золы с содержанием несгоревших частиц до 10 %. При содержании их 10...30 % золы при- меняют, например, при изготовлении аглопорита, получаемого ежи- Таблица ШЛО. Характеристика зол ТЭС различных углей Показатели Значения показателей для зол углей антрацито- вых и то- щих до- нецких газовых и длиннопламенных бассейнов бурых Донецкого Львовско-Во- лынского Насыпная плотность, кг/м3 700...1100 800... 1000 800... 1000 750... 1000 Удельная » , г/см3 2,24...2,48 2,10...2,25 2,05...2,10 2,10...2,25 » поверхность, см2/г Химический состав, %: 2000...4500 3000...4000 3000...5000 1000...2000 SiO2 32...50 41...52 41...48 50...65 А12О3 13...27 21...27 21...26 7...23 Fe2O8 2...14 12...19 15...22 6...9 СаО 0,9...4 3...5 3...5 4...7 MgO 0,5...3 0,5...2,5 2...2,5 1...1,5 so8 0,2...2,7 0,5...1,5 0,8... 1,3 4...1,6 r2o 2...4 2...3,5 2,3...2,7 2...3 П. п. п. 10...40 2...5 3...11 5...13 ганием зол на агломерационных установках. Рекомендуется для легких бетонов применять их с удельной поверхностью не ниже 2000 см2/г. При содержании большого количества крупных фракций золу измельчают в шаровых мельницах. Влажность ее обеспечивает их требуемую подвижность. Золы состоят из угля, пылевидной силикатной массы и частиц сцементировавшихся зольных включений шлака, стекла и кварца. Показатели свойств и химического состава зол тепловых электро- станций Украины, работающих на разных углях, приведены в табл. III.10. Пылевидные золы можно использовать: при производстве портландцемента — в качестве активных кремне- земистых добавок в количестве 10... 15 %; при применении пуццо- лановых портландцементов марок 300...400 —до 30...40 %; при изготовлении известково-зольных вяжущих низких марок с добавкой 5 % гипса (для обеспечения требуемой морозостойкости в этот состав добавляют 15...25 % портландцемента); 68
при изготовлении строительных растворов в качестве активной добавки в количестве 10...30 % массовой доли цемента; при производстве бесцементных или с малым содержанием цемен- тов ячеистых бетонов; при производстве мелкозернистых аэрированных золобетонов; в качестве активного микронаполнителя в тяжелых бетонах, позво- ляющего снизить расход цемента на 6...10 %; в качестве минерального порошка при производстве асфальтобе- тонов и мастик; в жаростойких бетонах — в качестве наполнителя вместо дорого- стоящего и дефицитного шамотного порошка; в качестве наполнителя в кислотостойких бетонах и при произ- водстве других строительных материалов и легких заполнителей. Проведенные в ДИСИ исследования по применению зол ТЭС в качестве добавок в бетоны позволяют сделать вывод о том, что с их помощью можно экономить 15...20 % цемента, а изготовление бетон- ных и железобетонных изделий на предприятиях сборного железо- бетона с добавками зол снижает себестоимость продукции (2... 3 р. на 1 м3). Глава IV. ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНОВ НАЗНАЧЕНИЕ ДОБАВОК Отдельные или комплексные химические добавки, применяемые для улучшения свойств бетонной смеси и бетона, снижения расхода цемента, трудовых и энергетических затрат, должны соответствовать требованиям ГОСТ 24211—80*, стандартам и техническим условиям на них. При этом необходимо использовать пластифицирующие добав- ки (супер пластификаторы) для приготовления высоко подвижных и ли- тых бетонных смесей; воздухововлекающие и другие порообразую- щие — для приготовления конструкционно-теплоизоляционных лег- ких бетонов; воздухововлекающие и пластифицирующе-воздухововле- кающие — для приготовления бетонов с повышенной морозостойкостью (F200 и выше) из подвижных бетонных смесей. В бетоны на плотных заполнителях, а также класса В 12,5 и выше на пористых заполнителях при изготовлении сборных конструкций вводят добавки для достижения: снижения расхода цемента; улучше- ния технологических свойств бетонной смеси (удобоукладываемость, однородность, нерасслаиваемость); регулирования потери подвиж- ности бетонной смеси во времени, скорости процессов схватывания, твердения, тепловыделения; сокращения продолжительности тепло- вой обработки бетона, ускорения сроков его распалубливания и загру- жения при естественном выдерживании; придания уложенному бетону способности твердеть в зимнее время без обогрева или прогрева при охлаждении его до отрицательных температур; повышения прочности и морозостойкости, а также стойкости бетона и железобетона в агрес- 69
сиены \ средах; понижения во до- и газопроницаемости бетона; усиления защитного действия бетона по отношению к стальной ар- матуре. В бетоны класса В10 и менее на пористых заполнителях добавки вводят в соответствии с СН 483—76 и Руководством по заводской тех- нологии приготовления наружных стеновых панелей из легких бе- тонов на пористых заполнителях (М., Стройиздат, 1979), а в ячеистые бетоны — в соответствии с требованиями СН 277—80. Добавки в бетон вводят после их предварительных испытаний на: коррозионное воздействие по методике прилож. 3 ГОСТ 24211—80* — для бетона с противоморозными добавками, содержащими нитрат каль- ция или поташ; образование высолов на поверхности бетона с архи- тектурными требованиями или предназначенного для отделки крася- щими составами по методике прилож. 1 ГОСТ 24211—80* —для бе- тона с добавками, содержащими соли щелочных металлов. Высокое качество бетона с добавками может быть обеспечено при условии соблюдения требований к материалам, бетонным смесям, бетонам, бетонным и железобетонным конструкциям, предусмотрен- ных стандартами, другой нормативно-технической и проектно-техно- логической документацией. КЛАССИФИКАЦИЯ ДОБАВОК Добавки для бетона — это неорганические и органические вещест- ва или их смеси (комплексы) при введении контролируемого количест- ва которых в состав бетонов направленно регулируют свойства послед- них либо придают им специальные свойства. Добавки для бетонов подразделяют по основному эффекту действия. 1. Регулирующие реологические свойства бетонных смесей: плас- тифицирующие (увеличивающие подвижность или снижающие жест- кость); стабилизирующие (предупреждающие расслоение); во до удер- живающие (уменьшающие водоотделение). 2. Регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бе- тонов: замедляющие схватывание; ускоряющие схватывание; ускоряю- щие твердение; обеспечивающие твердение при отрицательной темпера- туре (противоморозные). 3. Регулирующие пористость бетонной смеси и бетона: воздухо- вовлекающие; газообразующие; пенообразующие; уплотняющие (воз- духоудаляющие или кольматирующие поры). 4. Придающие бетону специальные свойства: уменьшающие сма- чивание (гидрофобизирующие); изменяющие электропроводность; повышающие противорадиационную защиту; повышающие бактерицид- ные и инсектицидные свойства; красящие; повышающие стойкость к агрессивным средам (для разных видов коррозии); повышающие жаро- стойкость; повышающие защитные свойства бетона к стали (ингибито- ры коррозии стали). 5. Минеральные порошки — заменители цемента. 6. Регулирующие одновременно различные свойства бетонных сме- сей и бетонов (полифункционального действия): пластифицирующе- 70
Т аблица IV. 1. Основные добавки для бетона [19] Добавки Условное сокращен- ное обо- значение Стандарты и технические условия на добавки Вид Наименование Пластифици- рующие Сульфито-дрожжевая бражка Мелассная упаренная последрожжевая барда Водорастворимый препа- рат СДБ УПБ ВРП-1 ОСТ 13-183-83 ОСТ 18-126-73 ТУ 59-109-77 Главмикробиопрома Пластифици- рующе-воз- духововлека- ющие Мылонафт Омыленная растворимая смола Пластификатор адипино- вый Этилсиликонат натрия Метилсиликонат натрия Нейтрализованный чер- ный контакт натриевый Нейтрализованный чер- ный контакт рафиниро- ванный м. влхк ПАШ-1 ГКЖ-10 гкж-п нчк КЧНР ГОСТ 13302—77 * ТУ 81-05-34-73 Минбумпрома ТУ 6-03-26-77 Минхимпрома ТУ 6-02-696-72 Минхимпрома ТУ 6-02-696-72 Минхимпрома ТУ 38-101615-76 Миннефтехимпрома СССР ТУ 38-3022-74 Миннефтехимпрома СССР Воздухово- влекающие Смола нейтрализованная воздухововлекающая Синтетическая поверхно- стно-активная добавка СНВ спд ТУ 81-05-75-74 ТУ 38-101253-77 Миннефтехимпрома СССР Воздухово- влекающие Омыленный древесный пек Смола древесная омы- ленная Сульфанол Вспомогательный препа- рат ЦНИПС-1 СДО с оп ТУ 81-05-16-76 Минбумпрома ТУ 13-05-02-83 Минбумпрома ТУ 6-01-1001-75 ГОСТ 8433—81 Газообразу- юшие Полигидросилоксан Этилгидридсесквиоксан ГКЖ-94 пгэн ГОСТ 10834—76 * ТУ 11-54-69 Минхимпрома ТУ 6-02-280-76 Минхимпрома Уплотняю- щие Пудра алюминиевая Нитрат кальция Сульфат алюминия Хлорид железа Нитрат железа Сульфат железа Диэтиленгликолиевая смола ПАК НК СА хж нж сж ДЭГ-1 ГОСТ 5494—71 * Е ТУ 6-03-367-79 Минхимпрома ГОСТ 12966—85 ГОСТ 4111—74 * ГОСТ 4148—78 * ТУ 6-05-1823-77 71
Продолжение табл. IV. 1. Добавки Условное♦ Вид Наименование сокращен- ' ное обо- значение Стандарты и технические условия на добавки Триэтиленгликолиевая смола ТЭГ-1 ТУ 6-05-1823-77 Минхимпрома Замедлители схватывания Сахарная патока (мелас- са) Сульфитно-дрожжевая бражка Этилсиликонат натрия СП СДБ гкж-ю ТУ -18409-71 РСФСР Минпищепрома РСФСР ОСТ 81-79-74; ТУ 81-04-225-73 Минбумпрома ТУ 6-02-696-72 Минхимпрома Замедлители схватывания Метилсиликонат натрия Полигидросилоксан Этилгидридсесквиоксан Тетраборат натрия Три натрийфосфат ГКЖ-11 ГКЖ-94 ПГЭН ТБН ♦ ТНФ ♦ ТУ 6-02-696-72 Минхимпрома ГОСТ 10834—76 *, ТУ 11-154-69 Минхимпрома ТУ 6-02-280-76 Минхимпрома ГОСТ 8429—77 * ГОСТ 201—76 * Е, ТУ 6-08-177-70 Минхимпрома Ускорители твердения Сульфат натрия Нитрит натрия Три натр и йфосфат Хлорид кальция Нитрат кальция Нитрит-нитрат-хлорид кальция Полиамидная смола СН ННХ ТНФ хк НК ннхк С-89 ГОСТ 6318—77 *, ТУ 38-10742-78 Миннефтехимпрома СССР ГОСТ 828—77 * Е ГОСТ 201—76 * Е, ТУ 6-08-177-70 Минхимпрома ГОСТ 450—77 * ТУ 6-03-367-79 Минхимпрома ТУ-6-18-194-76 Минхимпрома ТУ 6-05-1224-76 Минхимпрома Противомо- розные Хлорид натрия Нитрит натрия Поташ Хлорид кальция Нитрат кальция Нитрит-нитрат кальция Соединение нитрата кальция с мочевиной Нитрит-натрат-хлорид кальция Мочевина ХН НН П хк НК ннк нкм ннхк м ГОСТ 13830—84, ТУ 6-12-26-69 и ТУ 6-01-540-70 Минхимпрома ГОСТ 19906—74 ♦ Е, ТУ 38-10274-79 * Миннефтехимпрома СССР ГОСТ 10690—73 * Е ГОСТ 450—77 ♦ ТУ 6-03-367-79 Минхимпрома ТУ 6-03-704-74 Минхимпрома ТУ 6-03-349-73 Минхимпрома ТУ 6-18-194-76 Минхимпрома ГОСТ 2081—75 ** Е Ингибиторы Нитрит натрия НН ГОСТ 19906—74 * Е, коррозии ТУ 38-10274-79 72
Продолжение табл. IV. 1 Добавки Условное сокращен- ное обо- значение Стандарты и технические условия на добавки Вид Наименование стали Тетраборат натрия ТБН Миннефтехимпрома СССР ГОСТ 8429—77* Бихромат » БХН ГОСТ 2651—78* Е Нитрит-натрат кальция ННК ТУ 6-03-704-74 Минхимпрома Бихромат калия БХК ГОСТ 2652—78* Е воздухововлекающие; пластифицирующие, повышающие прочность; газообразующе-пластифицирующие. В табл. IV. 1 приведены основные добавки к бетону. В бетон можно вводить и комплексные добавки [19] на основе: пластифицирующих и воздухововлекающих добавок — СДБ 4* 4- СНВ, СДБ + СПД, ВРП-1 + С; пластифицирующих и газообразующих добавок — СДБ 4- ГКЖ-94, СДБ + ПГЭН; пластифицирующих добавок и ускорителей твердения — СДБ 4- + СН, СДБ + ННЪ СДБ + ТНФ, СДБ + ХК, СДБ 4- НК, СДБ 4- + ННХК, УПБ + СН; пластифицирующе-воздухововлекающих и воздухововлекающих до- бавок — ПАЩ-1 + СНВ, ПАШ-1 + СПД, ПАЩ-1 + С, ПАШ-1 + ОП; пластифицирующе-воздухововлекающих добавок и ускорителей твердения — ПАЩ-1 + НК, ПАЩ-1 + ТНФ, ГКЖ-Ю + НК, ГКЖ-И + НК, НЧК + СН, КЧНР + СН; воздухововлекающих добавок и ускорителей твердения — СНВ 4* + СН, СНВ + НК, СНВ + ННХК, СПД + СН, СПД + ННХК; воздухововлекающих добавок и ингибиторов коррозии стали — СНВ + НН, СНВ + ННК, СПД + НН, СПД + ННК; газообразующих добавок и ускорителей твердения — ГКЖ-94 4* + НК, ПГЭН 4- НК; уплотняющих добавок и замедлителей схватывания — НК 4- СДБ, СА 4- СДБ, ХЖ 4- СДБ, НЖ 4- СДБ, СЖ 4- СДБ; ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали — ХК 4* НН, ХК 4- ННК; противоморозных добавок — ХК 4- ХН, НН 4- ХК, ХК 4- ННК, НК + М, ННК 4- М, ННХК 4- М; противоморозных добавок и замедлителей схватывания — П 4- 4- СДБ, П 4- ТБН. П + ТНФ; ингибиторов коррозии стали — НН 4- ТБН, НН 4- БХН, НН 4~ 4- БХК; пластифицирующих, воздухововлекающих добавок и ускорителей твердения — СДБ 4- СНВ 4- СН, СДБ 4- СНВ 4- НК, СДБ 4- 4- СПД 4- СН, СДБ 4- СПД 4- НК, СДБ 4- НЧК 4- СН; пластифицирующих, пластифицирующе-воздухововлекающих доба- вок и ускорителей твердения — СДБ 4- КЧНР 4- СН; 73
пластифицирующих, воздухововлекающих добавок и ингибиторов коррозии стали — СДБ + СНВ + ННК, СДБ + СПД + ННК; пластифицирующих, газообразующих добавок и ускорителей твер- дения - СДБ + ГКМ-94 + СН, СДБ + ПГЭН + СН. ВЫБОР ДОБАВОК И НАЗНАЧЕНИЕ ИХ КОЛИЧЕСТВА Добавки выбирают в зависимости от технологии производства с учетом их влияния на свойства бетонной смеси и бетона. При предъявлении специальных требований к бетонам по долго- вечности (морозостойкости, коррозионной стойкости, водонепроницае- мости и другим показателям) добавки выбирают по их основному агрес- сивному воздействию на бетон, руководствуясь следующими положе- ниями. Применение пластифицирующих и пластифицирующе-воздухововле- кающих добавок без удлинения технологического цикла возможно, если он составляет не менее 13... 14 ч для бетонов на портландцементах, 14... 16 ч для бетонов на шлакопортландцементах или пуццолановых портландцементах; перед тепловой обработкой конструкции выдер- живаются не менее 2 ч, а скорость подъема температуры не превышает 20 °С/ч (либо с меньшим предварительным выдерживанием, но со ско- ростью подъема температуры не более 15 °С/ч); меньшие циклы теп- ловой обработки конструкций возможны в закрытых формах или в со- четании с ускорителями твердения. При введении пластифицирующих и пластифицирующе-воздухо- вовлекающих добавок в бетон, выдерживаемый в естественных усло- виях, учитывают замедление темпа его твердения, для чего при тем- пературе ниже 4-10 °C с добавками указанных видов вводят ускори- тели твердения. Для повышения долговечности бетонов в состав бетонной смеси вводят воздухововлекающие, пластифицирующе-воздухововлекающие добавки или их сочетания с ускорителями твердения независимо от достигаемого эффекта по экономии цемента. Получить требуемые технологические свойства бетонных смесей можно, вводя следующие добавки: Для увеличения подвижности или уменьшения жесткости........Пластифицирующие, пластифицирующе-воз- духововлекающие, воздухововлекающие или комплексные на основе указанных Для повышения однородности и Пластифицирующе-воздухововлекающие, воз- связности (нерасслаиваемости) духововлекающие или комплексные на основе указанных Для замедления загустевания или тепловыделения ............. СП или СДБ, а в условиях сухого жаркого кли- мата — ГКЖ-10, ГКЖ-И или ГКЖ-94 Для ускорения схватывания Ускоритель твердения Для повышения электропровод- ности смеси ............... Ускоритель твердения, ингибитор коррозии арматуры или уплотняющую добавку. 74
Сократить режим тепловой обработки и время твердения бетона в естественных условиях можно, вводя в состав бетонной смеси ускори- тель твердения. Допускается введение комплексных добавок, состоя- щих из ускорителя твердения и пластифицирующей или пластифици- рующе-воздухововлекающей добавки. Для предотвращения замерзания бетонной смеси до начала тепло- вой обработки вводят добавку ускорителя твердения бетона или про- тивоморозную — нитрит натрия, а для обеспечения твердения бетона при отрицательной температуре — противоморозные добавки. Если невозможно получить бетон с требуемыми по проекту физико- техническими свойствами, в его состав вводят следующие добавки: Для повышения прочности . . . Для повышения морозостойкости Для повышения непроницаемости Для повышения солестойкости бе- тона ............................ Пластифицирующие, пластифицирующе-возду- хововлекающис или ускорители твердения, а также комплексные, состоящие из ускорителей твердения и пластифицирующих или пласти- фицирующе-воздухововлекающих добавок Пластифицирующе-воздухововлекающие, газо- образующие или комплексные на основе ука- занных Уплотняющие, пластифицирующие, пластифи- цирующе-воздухововлекающие, воздухововле- кающие или комплексные на их основе Пластифицируюше-воздухововлекаюшие, воз- духововлекающие, газообразующие или комп- лексные на основе указанных, а также ДЭГ-1 или ТЭГ-1 Повысить защитные действия бетона по отношению к стальной ар- матуре конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных хлоридных сред, можно вводом ингибиторов коррозии стали: НН или ННК ..................... НН + ТБН, НН + БХН или НН + БХК................ Для конструкций, предназначенных для экс- плуатации в слабоагрессивных средах Для конструкций, предназначенных для экс- плуатации в средне- и сильноагрессивных средах Предотвратить выцветы на поверхности бетона можно, вводя в его состав пластифицирующе-воздухововлекающие, воздухововлекаю- щие или газообразующие добавки. Оптимальное количество добавок устанавливают при подборе состава бетона экспериментально. При этом количество уплотняющих добавок, ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали (от массовой доли цемента), в том числе и в составе комплексных добавок, не должно превышать: СН — 1 %, а при допустимости образования высолов на поверх- ности конструкций 2; ХК, ХЖ — 2 % в бетоне железобетонных конструкций, 3 — неар- мированных; НН, ННЬ ТНФ, НК, ННК, ННХК, СА, НЖ, СЖ — 3 %; 75
Таблица IV.2. Эффект от применяемых добавок Наименование Числовое значение Вид применяемых добавок эффекта Повышение подвижности бетонной смеси для тяжелых и конструкци- онных легких бетонов от 1 до 4 см 16 и более 10...15 5...9 Суперпластификаторы Эффективные пластификаторы Пластификаторы Уменьшение водопотребности бе- тонной смеси для тяжелых и кон- струкционных легких бетонов, % 20...30 10...20 5...10 Су пе р пластификаторы Эффективные пластификаторы Пластификаторы Снижение расхода цемента для тяжелых, конструкционных лег- ких и мелкозернистых бетонов, % 15...25 10...15 5...10 Супер пластификаторы Эффективные пластификаторы Пластификаторы, ускорители твер- дения Повышение прочности тяжелых беюнов, % 30...40 15.,.30 5...15 Супер пластификаторы Эффективные пластификаторы Пластификаторы, ускорители твер- дения Повышение морозостойкости бето- на на число классов 2...3 1...2 Воздухововлекающие Суперпластификаторы, пластифицирующе-воздухововле- кающие Повышение водонепроницаемости бетона на число классов 2 1 Уплотняющие, супер пластифика- торы. Пл астифицир у юще-воздухо- вовлекающие и воздухововлека- ющие Снижение средней плотности кон- струкционно-теплоизоляционных легких бетонов, % 10,..20 5...10 3...7 Пенообразующие Воз ду ховов л екающие Пластифицирующе-воздухововле- кающие Сокращение длительности тепло- вой обработки, ч — to toco Ускорители твердения Суперпластификаторы Снижение температуры тепловой обработки изделий, 6С 20...30 10...20 Супер пластификаторы Ускорители твердения Т а б л и ц a IV.3. Рекомендуемые добавки [21] Добавки ГОСТ, ОСТ, ТУ Вид Марка и наименование Суперпластификаторы С-3 ТУ 6-14-625-80 с изменением № 1 МФ-АР ТУ 6-05-1926-82 10-03 ТУ 44-3-505-81 40-03 ТУ 38-4-0258-82 Дофен ТУ 14-6-188-81 с изменением № 1 76
Продолжение табл. IV. 3 Добавки Вид Марка и наименование гост, ОСТ, ТУ Эффективные тификаторы плас- ЛСТМ-2 НИЛ-21 ТУ 13-04-600-81 с изменением № 1 ТУ 400-1-102-1-83 Пластифицир ующие ЛСТ (СДБ) УПБ ОСТ 13-183-83 ОСТ 18-126-73 Воздухововле щие каю- сдо СНВ Сульфанол ТУ 13-05-02-83 ТУ 81-05-75-74 с изменением № 1 ТУ 6-01-1001-75 Пластифицирующе- воздухововлекаю- щие ЩСПК (ПАШ-1) гкж-ю, гкж-п нчк спд-м ТУ 13-03-488-82 ТУ 6-02-696-72 ТУ 38-101615-76 ТУ 38-303-18-84 Ускорители тверде- ния Сульфат натрия ННК ННХК ГОСТ 6318—77* ТУ 6-03-7-04-74 ТУ 6-18-194-76 Уплотняющие Сульфат алюминия Хлорид железа ДЭГ-1, ТЭГ-1 ГОСТ 12966—85 ТУ 6-05-1828-77 Пенообразующие Клееканифольный СН 277-80 пенообразователь Алкилсульфатная ТУ 30-10755-78 паста Т а б л и ц а IV.4. Область применения добавок [19] Добавки Тип конструкций и усло- вия их эксплуатации хк. хн -г хк, хж ФН1 + НО * О 4- < о НК, ннк, нкм, НК + 4- М, ННК + м, нж НН 4- ХК • ННХК, хк + ннк % ннхк 4- м НН. HHn НН 4- ТБН, НН 4- БХН, НН 4- БХК П, П 4- ТНФ, П 4- ТБН СДБ, УПБ, ВРП-1, ДЭГ-1, ТЭГ-1, М„ ВЛХК, ПАЩ-1, пик, нчк, КЧНР, СНВ, СПД, ЦНИПС-1, СДО, С, ОП.ПГЭН, ПАК, СП, С-89 1. Предварительно-на- — -f- + (+) — — + — + пряженные конструкции (кроме указанных в п. 2), стыки (каналы) сборно- монолитных и сборных конструкций с напряга- емой арматурой 77
Продолжение табл. IV. 4 Добавки 2. Предварительно-на- пряженные конструкции с арматурой классов AT-IV, AT-V, AT-VI, A-IV и A-V 3. Железобетонные кон- струкции с ненапрягае- мой рабочей арматурой диаметром, мм: <5 4. Железобетонные кон- струкции, а также стыки без напрягаемой армату- ры сборно-монолитных и сборных конструкций, имеющие выпуски арма- туры или закладные де- тали: без специальной защи- ты стали с цинковыми покрыти- ями по стали с алюминиевыми по- крытиями по стали с комбинированными покрытиями (щелоче- стойкими лакокрасоч- ными или другими по металлизационному подслою), а также сты- ки без закладных де- талей и расчетной ар- матуры 5. Сборно-монолитные конструкции из оконту- ривающих блоков толщи- ной >30 см с монолит- ным ядром 6. Железобетонные кон- струкции, предназначен- ные для эксплуатации: (+) + + + + + + + + + + +(+)(+)+ + + + + + — — + 4~ + — + — — — + — + - + (+)-(+)-- + + + +(+) (+) + + + + + + + + + + + 78
П р о д о л ж ение табл. IV. 4 Тип конструкций и усло- вия их эксплуатации Добавки хк, хн + хк, хж СН + ТНФ СА 4- СЖ нк, ннк, нкм, НК 4- М, ННК + 4-Я НЖ НН 4- ХК • ННХК, ХК 4- ННК ♦, ННХК 4- м НН, НН„ НН 4- ТБН. НН 4- БХН, НН 4- БХК П, П 4- ТНФ, П 4- ТБН СДБ, УПБ, ВРП-1, ДЭГ-1, ТЭГ-1, М,. ВЛХК ПАЩ 1, ГКЖ. НЧК, КЧНР, СНВ СПД, ЦНИПС-1, сдо, С, ОП, ПГЭН, ПАК, СП. с-89 а) в неагрессивных (+) + газовых средах; б) в агрессивных газо- — + вых средах; в) в неагрессивных и + агрессивных водных средах (кроме указан- ных в п. 6г); г) в агрессивных суль- фатных водах, раство- рах солей и едких ще- лочей при наличии ис- паряющих поверхнос- тей; д) в зоне переменного + уровня воды; е) в водных и газовых ’J* ** *** — средах при относитель- ной влажности 60 % и наличии в заполнителе включений реакцион- носпособного кремне- зема; ж) в зонах действия + блуждающих постоян- ных токов от постоян- ных источников 7. Железобетонные для электрифицированного транспорта и промыш- ленных предприятий, по- требляющих постоянный электрический ток * При соотношении компонентов 1 : 1 по массе в расчете на сухое вещество ** Допускается в сочетании с добавкой замедлителя схватывания *** Не допускается за исключением ХК и ХЖ, в бетонных конструкциях Примечания: 1. Математические знаки в таблицах означают: «-р» — целесооб- разность введения добавки, «( + )» — целесообразность введения добавки только в качестве ускорителя твердения, «—» — запрещение введения добавки 2 НЖ запрещается применять в бетоне, подвергающемся тепловой обработке или периодическому нагреванию до темпера- туры выше 70 °C при эксплуатации 3. Показатели агрессивности сррды устанавливают по нормативным документам «Защита строительных конструкций от коррозии», блуждающих постоянных токов от посторонних источников — в соответствии с «Инструкцией по за- щите железобетонных конструкций от коррозии, вызываемой блуждающими токами» [19]. 79
Таблица IV.5. Рекомендуемое количество вводимых пластифицирующих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок [191 Вид цемента Добавки в расчете на сухое вещество. % массовой доли цемента СДБ, УПБ м1( влхк, гкж-ю, гкж-и, нчк. КЧНР ВРП-1 Портландцемент, быстротвердеющий порт- ландцемент Сульфатостойкий портландцемент Пластифицированный портландцемент Гидрофобный портландцемент Шлакопортландцемент, пуццолановый порт- ландцемент 0,15.„О,25 0,1...0,2 0,005...0,02 0,1...0,2 0,05...0,15 0,01...0,02 — 0,05...0,15 0,005...0,01 0,1...0,2 — — 0,2...0,3 0,1...0,2 0,01...0,03 Т а б л и ц a IV.6. Рекомендуемое количество вводимых воздухововлекающих, газообразующих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок [19] Добавки Количество в расчете на сухое вещество. % массовой доли цемента при расходе, кг/м® ^300 300...450 >450 СНВ, СПД, ЦНИПС-1, СДО, 0,005...0,015 0,01...0,02 0,015...0,035 С, оп ГКЖ-94, ПГЭН 0,06...0,08 0,05...0,07 0,03...0,05 ПАК 0,02...0,03 0,015...0,025 0,01...0,02 ПАЩ-1 0,1...0.25 0,15...0,25 0,35...0,8 Примечание. Дозировка ГКЖ-94 дана в расчете на исходное вещество 100 %- ной концентрации Таблица IV.7. Рекомендуемое количество вводимых добавок-ускорителей твердения и ингибиторов коррозии стали [19] Бетон на заполнителях Добавки в вещество. расчете на сухое % массовой доли цемента Вид цемента плотных с в/ц пористых с подвиж- ностью смеси, см СН, HHi, хк, С-89 НК, ННХК НН, ННК Портландцемент, быстротвердею- 0,35...0,55 2 1...1,5 1,5...2,5 2,5 щий портландцемент, сульфато- стойкий портландцемент 0,55...0,75 2...6 0,5...1 1...2 2 Шлакопортландцемент, пуццола- 0,35...0,55 0 1,5...2 2...3 2,5 новый портландцемент, пластифи- цированный портландцемент, гид- рофобный портландцемент 0,55...0,75 2...6 1...1,5 1,5...2,5 3 80
Рекомендуемые составы комплексных добавок [19] Вид добавок СДБ + (СНВ, СПД) *............... ВРП-1 + С ....................... СДБ + (ГКЖ-94, ПГЭН) ............ СЖБ + (СН, НН1( ХК, НК, ННХК) СДБ + ТНФ ....................... УПБ + СН ....................... ПАЩ-1 + (СНВ, СПД) ............. ПАЩ-1 + (С, ОП)................. ПАЩ-1 + (ТНФ, НК)............... (ГКЖ-10, ГКЖ-11) + НК .......... (НЧК, КЧНР) + СН ............... (СНВ, СПД) + (СН, НК, ННК, ННХК) (СНВ, СПД) ч- HHi ............... (ГКЖ-94, ПГЭН) + НК ............ (НК, СА, хж, нж, СЖ) + СДБ .... ХК+(НН, ННК) .................... П+СДБ........................... П + (ТБН, ТНФ) ................. НН + ТБН........................ НН + (БХН, БХК)................. НН + (БХН, БХК)................. СДБ + СНВ + (СН, НК) ........... СДБ + СЦД+ (СН, НК) ............ СДБ + (НЧК, КЧНР) + СН ......... СДБ + (ГКЖ-94, ПГЭН) 4- СН .... СДБ + (СНВ, СПД) + ННК .......... Количество в расчете на сухое веще- ство, % массовой доли цемента (0,14-0,3) 4- (0,0034-0,02) (0,0054-0,02) 4- (0,0054-0,02) (0,14-0,3)4- (0,054-0,1) (0,14-0,3)4- (0,34-1,5) (0,14-0,2) 4- (0,054-0,2) (0,14-0,3)4- (0,5ч-1,5) (0,14-0,3)4- (0,0054-0,02) (0,14-0,5) 4- (0,0054-0,015) (0,14-0,8)4- (0,024-0,1) (0,14-0,2)4- (0,54-2) (0,14-0,15)4- (0,54-1,5) (0,0054-0,02)4- (0,54-1,5) (0,0054-0,02)4- (0,54-1) (0,054-0,1)4- (0,54-1,5) (0,54-2)4- (0,154-0,25) (0,54-3) 4- (0,54-3) (54-15)4- (0,54-1,25) (54-15)4- (14-3) 1,8 4-0,2 2 4-0,5 2 4-0,5 (0,14-0,2) 4- (0,0054-0,03) 4- (0,54-1,5) (0,14-0,2)4- (0,0054-0,015)4- 4- (0,54-1,5) (0,14-0,15)4-(0,14-0,15)4- (0,54-1,5) (0,14-0,15)4- (0,054-0,1)4- (0,54-1,5) (0,14-0,15)4- (0,014-0,03)4- (0,54-1,5) Здесь и ниже применяется только один из компонентов, указанных в скобках Т а б л и ц a IV.8. Рекомендуемое количество применяемых противоморозных добавок [19] Расчетная температу- ра бетона, °C Количество добавок в расчете на сухое вещество, % массовой доли цемента Я хн-рхк нкм, НК + М* нк + м, ННК 4-м ННХК 4-м п 0...—5 4...6 3-f-o...3-4-2 3...5 3+1...4+1,5 3...5 2+1,..4+1 Б...6 —6...—10 6...8 3,64-1,6...4-4-2,5 6...9 5+1,5...7+2,5 6...9 4,5+1,Б...7+2,5 6...8 —11..—-15 8...10 34-4,5...3,54-5 7...10 6+2...8+3 7...10 6+2...8+3 8...10 —16..—20 —- 2,54-6...3+7 9...12 7+3...9+4 8...12 7+2...9+4 10...12 —21...—25 — — — — 10...14 8+3...10+4 12...16 • При соотношении компонентов 1 I 1 по массе в расчете на сухое вещество Примечания: 1. Концентрация раствора затворения (с учетом влажности запол- нителей) не должна превышать, %: Для П..................................................................... 30 Для НКМ, НК 4- М. ННК + М, ННХК, ННХК + М, ХН 4- ХК, ХК +ННК.............. 25 Для НН.................................................................... 20 2. При температуре бетона выше — 5 ЬС вместо ХН возможно применение ХК (до В % массовой доли цемента) 81
СП —0,3 %; ДЭГ-1, ТЭГ-1 — 1,5 %. Выбирают добавки в соответствии со СНиП 3.09.01-85 (табл. IV.2). Рекомендуемые добавки в бетон приведены в табл. IV.3. Область при- менения добавок к бетонам — в табл. IV.4. Количество вводимых добавок зависит от особенностей их действия и условий применения (табл. IV.5...IV.8). ОСОБЕННОСТИ ПОДБОРА СОСТАВА БЕТОНОВ С ДОБАВКАМИ Состав бетона с добавками подбирают теми же способами, что и без них, по показателям подвижности или жесткости бетонной смеси и прочности бетона на сжатие, но с учетом следующих условий. Водоцементное отношение бетонной смеси с добавками (за исклю- чением ускорителей твердения) должно быть не больше чем у бетона без них. С пластифицирующе-воздухововлекающей добавкой и комп- лексными на ее основе (воздухосодержание смеси 2...4 %) водоцемент- ное отношение бетона необходимо уменьшить на 0,01...0,02, а при применении воздухововлекающей добавки, а также комплесной, со- держащей воздухововлекающую (воздухосодержание смеси 4...6 %),— Таблица IV.9. Ориентировочная подвижность бетонной смеси Осадка конуса бетонной смеси, см Осадка конуса бетонной смеси, см без до- бавки с добавками при воздухосодер- жании, % без до- бавки с добавками при воздухосодер- жании, % <2 1 2. .4 | 4...6 <2 | 2. .4 | 4...6 2...4 2...4 1...3 1...2 8...10 8...10 6...8 4...6 4...6 4...6 3...4 2...4 10...12 10...12 8...10 5...7 6...8 6...8 4...6 3...5 12...14 12...14 10...12 6...8 на 0,02...0,04 (для компенсации понижения прочности бетона вследст- вие повышенного содержания в нем воздуха). Количество песка в бетоне с добавкой остается таким же, как и в бетоне без нее. Оно может быть повышено или понижено только при применении добавок для повышения подвижности бетонной смеси или воздухосодержания (>2 %). Жесткость бетонной смеси с пластифицирующе-воздухововлекаю- шими, воздухововлекающими и комплексными добавками на их основе должна быть идентичной жесткости смеси без добавок; подвижность назначают по табл. IV.9. Подбор состава бетона с пластифицирующей добавкой заключается в корректировке состава бетона без добавки для установления опти- мального количества последней и доли песка в смеси заполнителей. В других случаях корректировка состава бетона заключается в следующем. Определяют снижение водопотребности растворной части бетона с добавкой, обеспечивающей такой же расплыв конуса раствора с до- бавкой, как и без нее. Если добавку применяют для повышения проч- ности или плотности бетона, то подвижность смеси определяют при 82
уменьшенном количестве воды затворения на показатель снижения водопотребности растворной части, но при неизменном расходе це- мента. Если применяют добавку для уменьшения расхода цемента, то расход цемента и воды уменьшают при неизменном водоцементном от- ношении (по сравнению с составом без добавки) до получения бетон- ной смеси заданной подвижности или жесткости. Из подобранной смеси формуют образцы для определения прочности бетона на сжатие. Оптимальной дозировкой добавки считают то количество, при введе- нии которого достигают максимальной пластификации смеси или сни- жения расхода цемента при сохранении заданной подвижности смеси и получении требуемой прочности бетона на сжатие или достигают максимального сокращения расхода воды при сохранении заданной подвижности смеси. Корректируют состав бетона с пластифицирующе-воздухововлекаю- щей добавкой с учетом того, что испытывают состав бетона с уменьшен- ным на 0,01...0,02 значением водоцементного отношения. В случае применения воздухововлекающей добавки состав бетона корректируют при уменьшенном на 0,02...0,04 значении водоцемент- ного отношения. При этом оптимальной дозировкой считают коли- чество добавки, при котором обеспечивается воздухосодержание не бо- лее 4...6 % по объему при прочности бетона на сжатие не ниже, чем бетона без добавки. Другие значения воздухосодержания принимают по действующим стандартам и нормативно-техническим документам. При применении в качестве добавки ускорителя твердения для сокращения режима тепловой обработки или времени твердения кор- ректировка состава бетона заключается в установлении оптимального количества добавки, определяемого по наибольшему показателю проч- ности при неизменном составе бетона без добавки на образцах, подвер- гаемых тепловой обработке или выдерживаемых в естественных усло- виях. Если вводят в состав бетона добавку ускорителя твердения для уменьшения расхода цемента, то корректировку осуществляют в таком порядке. Устанавливают оптимальное количество добавки и достигае- мый прирост прочности в проектном возрасте. Затем пересчетом состава бетона определяют увеличенное значение водоцементного отношения (В/Ц), при котором бетон с добавкой приобретает требуемую проч- ность. Исходя из этого значения В/Ц при неизменном расходе воды, но уменьшенном расходе цемента, подбирают смесь требуемой подвиж- ности. Из подобранной бетонной смеси с оптимальным количеством добавки и при возможности ее уменьшения на 0,25 и 0,5 % массовой доли цемента формуют образцы с последующей тепловой обработкой (выдерживанием в естественных условиях) и испытанием на прочность при сжатии. По результатам испытаний устанавливают наиболее экономичный состав бетона. Корректировка состава бетона с газообразующей, уплотняющей за- медляющей схватывание или противоморозной добавкой, а также с добавкой ингибитора коррозии стали заключается в установлении оп- тимального количества добавки и с уменьшением при необходимости расхода воды. 83
Вводимые в бетон добавки перемешивают в бетоносмесителе с мак- симальным приближением к производственным условиям. Получен- ные данные проверяют в производственных условиях. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ДОБАВОК При приготовлении бетонов с добавками последние вводят в бетоно- смеситель вместе с водой затворения. Для этого заранее готовят вод- ные растворы повышенной концентрации или получают их централи- зованно в железнодорожных цистернах или меньших емкостях, уста- новленных, как правило, возле бетоносмесительного узла. Затем с помощью насоса их подают в рабочие емкости на бетоносмесительном узле, где их смешивают с водой и получают рабочий водный раствор, готовый для затворения бетонной смеси. Расход раствора добавки повышенной концентрации Рк, л/м3 бетона: Рк - ЦД/КП, где Ц — расход цемента на 1 м3 бетона, кг; Д — дозировка добавки, % массовой доли цемента; К — концентрация приготовленного рас- твора, %; П — плотность приготовленного раствора, г/см3. Недостающее на затворение I м3 бетона количество воды, л: Н = В — РКП --------“-j , где В — расход воды на 1 м3 бетона, л. -г* л» g> v 100 В -j- ЦД Расход добавок рабочей концентрации: Рр «=------jgg fj--• Растворы добавок рабочей и повышенной концентрации готовят в емкостях, растворяя и разбавляя твердые, пастообразные или жид- кие продукты. Чтобы ускорить процесс разбавления добавок, подогре- вают воду до температуры 40...70 °C. Необходимое количество добавки, получаемое из жидкого продукта, рж = сд,/Д, где Q — количество приготовляемого раствора, л; — содержание безводного вещества добавки в 1 л приготовляемого раствора, кг; Д — то же, в 1 л жидкого продукта. Необходимое количество воды, л, для заправки приготовленной ем- кости, л: B1 = Q~P«. Разработаны типовые проекты по приготовлению растворов хими- ческих добавок для бетонов на бетоносмесительных узлах. Один из них описан ниже. Автоматизированное отделение по приготовлению жидких хими- ческих добавок бетона и раствора для установки производительностью 50 м3/ч (типовой проект 409-28-24). Основные технико-экономические показатели типового проекта 409-28-24* Суммарная годовая производительность по жидким добавкам, м3 . . . 5100 То же, часовая, м8.................................................1,343 Суммарная годовая производительность по обогащенному бетону, тыс. м3...............................................................190 То же, часовая, м8................................................... 50 * Параметры имеют одинаковое значение дяя инвентарного и стационарного испол- нения. 84
Списочная численность работающих, чел.............................. б Установленная мощность, кВт ........................................22,65 Себестоимость жидких добавок, руб./м8 .............................41,8 То же, на 1 м8 бетона ............................................. 1,119 Отделение предназначено для приема и хранения сульфитно-спир- товой барды, хлористых солей кальция или натрия и нейтрализованной воздухововлекающей смолы; приготовления растворов указанных реагентов необходимой концентрации; хранения и выдачи приготов- ленных жидких добавок на бетонные и растворные установки. Проектом предусмотрена возможность изготовления одновременно трех видов добавок раздельно и в виде смеси различных композиций, а именно: пластифицирующие и воздухововлекающие; ускорители твердения и замедлители схватывания; противоморозные. Выгружают жидкую сульфитно-спиртовую барду из цистерны с нижним сливом при положительной температуре наружного воздуха при помощи установки для слива нефтепродуктов АСН-8Б. В этом случае головку установки подсоединяют к выгрузочному отверстию цистерны, основание установки соединяют с насосом, ко- торый подает ССБ в наземные резервуары. По прибытии вагонов- цистерн с верхним сливом разгрузку ведут с помощью сливного стояка, соединенного с насосом. При низкой температуре, когда ССБ, прибыв- шая в цистернах, загустела и разгрузка самотеком исключается, в за- грузочный люк цистерны с помощью крана-укосины опускают паропо- догреватели и подогревают ССБ до температуры 10 °C. В наземных резервуарах барду прогревают паровыми регистрами, из которых по мере расходования ССБ перекачивают насосом в при- готовительный бак, где затем растворяют горячей водой до 10 %-ной концентрации. После этого раствор ССБ сливается самотеком в расход- ный бак. Твердую или порошкообразную ССБ, прибывающую по железной дороге в мешках, выгружают из вагонов и складируют в крытом складе с помощью электрогрузчика. Нейтрализованную воздухововлекающую смолу (СНВ) поставляют в виде сухого порошка в бочках. Разгружают, складируют, подают со склада к приготовительному баку и растворяют СНВ аналогично твер- дой ССБ. Порошкообразную СНВ растворяют до 5 %-ной концен- трации. Хлористый кальций прибывает по железной дороге: жидкий (38 %- ной концентрации) — в цистернах, плавленный (67 %-ной концентра- ции) и обезвоженный (95 %-ной концентрации) — в металлических бочках. Разгружают и хранят соли хлористого кальция аналогично твердой и жидкой ССБ (при отрицательной температуре подогрев жид- ких хлористых солей в железнодорожных цистернах и резервуарах не требуется). Жидкий хлористый кальций из резервуаров подают насосом в расходный бак. Твердый и порошкообразный хлористый кальций на складе дози- руют по массе и электропогрузчиком подают к приготовительному баку для растворения до 38 %-ной концентрации. Требуемая кон- центрация жидких добавок в приготовительных баках обеспечивается 85
как взвешиванием на весах необходимых порций твердых добавок, так и контролем плотности приготовленного раствора с помощью ареометра. Дозирование порций жидких добавок товарной концентра- ции, поступающих для растворения, обеспечивается водомерным стек- лом в каждом приготовительном баке. Из расходных баков жидкие добавки подаются на растворобетонную установку раздельно или в виде смеси. Для приготовления смесей из жидких добавок хлористо- го кальция, сульфитно-спиртовой барды и нейтрализованной воздухо- вовлекающей смолы предусмотрен специальный бак. Таблица IV. 10. Спецификация оборудования отделения по приготовлению добавок для бетонов Наименование оборудования Техническая характеристика Коли- чество, шт. Масса едини- цы, кг Назначение или мес- то установки Бак V = 0,64 м3 1 177 Для смеси Насос центробежный N = 5,5 кВт; п = 2900 об/мин; Q = 6...14 м8/ч 2 135 То же То же W = 7 кВт; п = 2900 об/мин; Q= 11...22 м3/ч 1 155 » Кран-укосина Лебедка ПЛ-5; грузо- 1 700 » Резервуар подъемность 0,5 т V — 30 м3 с паровыми регистрами 2 — Для ССБ Резервуар V == 30 м3 4 — Для хлористого кальция Установка для ниж- него слива Ртах = 0,5 МПа; Ду = = 180 мм 1 222 В вагонах-цистер- нах Расположение паро- подогревателей Площадь нагрева боко- вой секции 4,32 м2; пло- щадь центральной сек- ции 3,14 м2 1 150 То же Бак приготовитель- ный V — 1,2 м3 с паровыми регистрами. 2 250 Для ССБ и СаС12 То же V == 0,5 м3 с паровыми 1 184 Для СНВ Бак расходный регистрами, V = 8,5 м8 1 885 Для СаС12 То же V = 4,25 м8 1 575 То же » » V = 1 м8 1 225 Для СНВ Весы платформенные Q = 600 кг 1 170 — Электропогрузчик Q « 500 кг Высота подъема 1,8...4,5 м 1 1460 — Труба для отвода воздуха Д — 76 мм 8 9,4 — Пароподогреватель — 2 77 Установлен в ре- зервуаре для ССБ Для предупреждения коагуляции смеси добавок ССБ и СНВ и воз- можности приготовления их совместного раствора применяют альгинат натрия. В этом случае в приготовительном баке ССБ сначала готовят ее раствор 10 %-ной концентрации, а затем в него вводят альгинат натрия (5... 10 % от ССБ). После этого раствор перемешивают и сли- вают в расходный бак, из которого насосом подают в бак для смеси, а затем добавляют туда раствор СНВ. Готовую смесь подают насосом на бетоно-растворную установку. Оборудование приведено в табл. IV. 10. 86
ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И ЗАТВЕРДЕВШИХ БЕТОНОВ Химические добавки оказывают на бетон как положительное, так и отрицательное влияние. При введении в состав бетонной смеси добавок ускорителей твер- дения (NaCl, СаС12, Na2SO4, K2SO4, Са (NO3)2 ННК или ННХК) заряд клинкерных частиц цемента уменьшается, из-за чего уменьшается слой адсорбируемой воды, что способствует получению более проч- ного и плотного бетона. Параллельно с этим увеличиваются скорости взаимодействия клинкерных минералов цемента с водой, схватывания и твердения. Положительное влияние добавок ускорителей на уменьшение элек- трического заряда клинкерных частиц цемента и отрицательное — на сокращение сроков схватывания объясняется наличием оптимума добавки и смещением его в сторону больших дозировок с уменьшением В/Ц бетона, а также различной эффективностью добавки в зависимости от алюминатности цемента. Ускорители твердения интенсифицируют процессы гидратации це- ментного камня, что сокращает сроки набора распалубочной проч- ности, уменьшает продолжительность тепловой обработки бетона на 10...20 % при применении высокоалюминатных цементов и на 20... 40 % — низкоалюминатных. Хлорид кальция СаС12 — наиболее эффективный ускоритель твер- дения цементного камня. Сульфат натрия Na2SO4 эффективен в бетонах, приготовленных на низкоалюминатных портландцементах. Бетоны с добавками Са (NO3)2, ННК и ННХК характеризуются повышенной водонепроницаемостью. Их морозостойкость не отли- чается от морозостойкости бетонов без добавок. В составе ускорителей твердения содержатся ионы хлора (—СГ"), способствующие развитию коррозионных процессов в металлах. Умень- шить их развитие можно вводом нитрит-ионов (NO“) При введении в состав бетонной смеси добавок ССБ или СДБ по- верхностно-активные вещества, входящие в их состав, адсорбируются на поверхности клинкерных зерен цемента, устраняют слипание и уменьшают трение между ними. Бетонная смесь становится более плас- тичной, повышаются тонкость помола цемента, его расход в бетоне, исходная подвижность бетонной смеси. Однако бетоны с добавками поверхностно-активных веществ в ран- нем возрасте твердеют замедленно. Это влияние меньше проявляется в бетонах, приготовленных на быстротвердеющих и высокоалюми- натных портландцементах, подвергающихся тепловой обработке. Пластифицирующие добавки позволяют снизить водоцементное от- ношение и тем самым повысить прочность, морозостойкость, водоне- проницаемость, долговечность бетона. Кроме этого, они не изменяют прочности сцепления бетона с арматурой, не вызывают коррозии по- следней, не увеличивают усадочных деформаций, повышают трещино- стойкость и морозостойкость бетона. 87
Пластифицирующе-воздухововлекающие добавки (мылонафт» ВЛХК, ГКЖ-10 или ГКЖ-Н), адсорбируясь на зернах цемента, уменьшают трение между ними, особенно при вибрации. Они способст- вуют повышению связности смеси и ее однородности, однако замед- ляют гидратацию цемента и твердение бетона, снижая его прочность. Пластифицирующе-воздухововлекающие добавки повышают моро- зостойкость затвердевшего бетона в 1,5...2 раза за счет вовлеченного в него воздуха и гидрофобизации стенок пор и капилляров. Этим также повышаются прочность бетона при растяжении, его трещино- стойкость, стойкость при постоянном и циклическом воздействии со- левых растворов, газо- и водонепроницаемость. Воздухововлекающие добавки (СНВ, СПД или ЦНИПС-1) — ак- тивные пенообразователи, способствующие вовлечению воздуха в виде пузырьков сферической формы диаметром 25...250 мк. Наличие воз- духа придает бетонной смеси связность и однородность. Однако увели- чение его содержания приводит к уменьшению прочности затвердев- шего бетона. Поэтому содержание вовлеченного в бетон воздуха долж- но быть не более 5 %. Воздухововлекающие добавки повышают мо- розостойкость затвердевшего бетона в 2...3 раза и характеризуются повышенными трещиностойкостью, газо- и водонепроницаемостью. Добавка микрогазообразователя (ГКЖ-94) обеспечивает дополни- тельное образование газа (1...2 % в единице объема бетона). Вступая в реакцию с гидроокисью кальция, она выделяет водород, в результа- те чего по всему объему бетона образуется равномерно распределен- ные замкнутые поры. Количество газа зависит от количества введенной добавки, температуры твердения, содержания щелочи в цементе. Добавка ГКЖ-94 существенно замедляет твердение бетона на ран- них стадиях, в связи с чем рекомендуют выдерживать его перед теп- ловой обработкой. Такой бетон характеризуется повышенными проч- ностью при растяжении, солестойкостью в условиях капиллярного подсоса и испарения солевых растворов, попеременного увлажнения и высушивания, а также высокой морозостойкостью, газо- и водоне- проницаемостью, долговечностью. При введении в состав бетонной смеси комплексной добавки, со- стоящей из ускорителя твердения в сочетании с пластифицирующей и пластифицирующе-воздухововлекающей, воздухововлекающей или микрогазообразующей добавками, ускоритель твердения частично или полностью нейтрализует отрицательное действие последних на схваты- вание и твердение бетона. При этом ускоритель не изменяет (Na2SO4, K2SO4) или несколько улучшает (NaCl, СаС12, Са (NO3)2, ННК, ННХК) начальную консистенцию бетонной смеси. Вводить его нецелесообраз- но, если другая добавка в составе комплексной не замедляет процес- сы схватывания и твердения. В этом случае ускоритель твердения способствует лишь незначительному увеличению ранней прочности бетона. Комплексная добавка позволяет снизить расход цемента в большей степени, чем пластифицирующая. Ее влияние на бетон складывается из свойств входящих в нее индивидуальных добавок. Особое внимание следует уделять противоморозным добавкам, 88
позволяющим изготавливать бетонные и железобетонные изделия в зимнее время. Они технологичны и поэтому их широко применяют, но не все вещества, понижающие температуру замерзания жидкой фазы бетона, относятся к противоморозным добавкам. Повышение рас- хода некоторых (особенно хлористых солей) приводит к отрицатель- ным результатам: снижается прочность бетона, корродируют арма- тура и закладные детали, появляются высолы на поверхности конст- рукций. Поэтому введение добавок в бетон строго ограничивают. Предложен и апробирован ряд новых химических противоморозных добавок (NH4OH — аммиачная вода; НКМ — смесь нитрата кальция с мочевиной; ННХК — смесь, состоящая из хлорида кальция и инги- бированного нитратом кальция нитрита и другие комплексные), удов- летворяющих основным требованиям, предъявляемым к противомороз- ным добавкам. Они имеют допустимые сроки схватывания, не пони- жают конечную прочность и не нарушают структуру бетона, не вызывают коррозии арматуры, недефицитны и значительно упрощают производство бетонных работ в зимнее время. Противоморозные до- бавки выбирают в зависимости от температуры твердения бетона, ско- рости ветра, технико-экономических показателей. Оптимальное количество добавок при данной температуре тверде- ния бетона и использовании холодных материалов назначают в за- висимости от В/Ц, а при применении подогретых материалов — от вида цемента и его минералогического состава. При работе на холодных материалах в бетоны с В/Ц <Z 0,5 следует назначать меньшее из указанных значений количество добавки, а с В/Ц 0,5 — большее. При работе на подогретых заполнителях мень- шее количество ХК + ХН, НК + М, ННК + М, ННХК + М, П сле- дует вводить в бетоны на портландцементах, содержащих 6 % и более трехкальциевого алюмината С3А. Меньшее количество ННиХК + НН вводят при изготовлении бетона на портландцементах с содержанием С3 А до 6 %. Концентрация раствора затворения (с учетом влажности заполни- телей) не должна превышать, %: Для П ...................................................30 Для нкм, нк + м, ННК + М, ННХК, ННХК + м, хк + ХН, ХК 4- НН ................................................26 Для НН ..................................................20 При температуре бетона выше — 5 °C вместо ХН можно применять ХК — до 3 % массовой доли цемента. Бетонные смеси с добавками НКМ, НК + М, ННК + М, ХК + + ХН, ННХК, ННХК + М и П характеризуются ускоренными сроками загустения, поэтому одновременно с указанными противомо- розными добавками в состав бетонной смеси, как правило, вводят сульфитно-дрожжевую бражку СДБ. Эффективный замедлитель за- густения бетонной смеси с добавкой поташа — тетраборат натрия TH или жидкое стекло ЖС в сочетании с адипинатом натрия ПАЩ-1. Одна из экономически рациональных противоморозных добавок — аммиачная вода NH4OH, представляющая собой аммиачный газ NH3, растворенный в обычной воде. Каждой определенной концентрации 89
аммиачного раствора соответствует определенная температура начала замерзания. По сравнению с водными растворами хлористого кальция и поташа растворы аммиачной воды имеют значительно меньший про- цент объемного расширения. Поэтому NH4OH — наименее опасная противоморозная добавка в отношении возможных деформаций от рас- ширения жидкой фазы с образованием льда. При затворении бетонной смеси водным раствором аммиака реак- ции гидратации цементного клинкера в начальные сроки замедленны. Это объясняется адсорбцией на поверхности зерен молекул гидрата окиси аммония. По мере испарения аммиачного газа реакции гидрата- ции углубляются. Временное замедление их положительно сказы- вается на структурообразовании цементного камня. Получается боль- шое количество низкоосновных гидросиликатов CSH; образуется более мелкокристаллическая структура цементного камня; увеличивает- ся однородность связующей гелеообразной массы, что способствует повышению прочностных характеристик бетонов во времени, а также морозостойкости бетонов. В отличие от других противоморозных добавок аммиачная вода не только не вызывает коррозии арматуры, но может служить анодным ингибитором при защите арматурной стали от коррозии в железобетон- ных конструкциях, содержащих хлористые соли. Аммиачная вода не ухудшает сцепление арматуры с бетоном, а поэтому может быть введена в армированные конструкции; не сни- жает морозостойкости бетона; не вызывает высолов и образования пя- тен на поверхностях конструкции; несколько замедляет сроки схваты- вания цементов, что сохраняет удобоукладываемость бетонной смеси от 4 до 7 ч. В качестве вяжущих применяют портландские и быстротвердеющие цементы. Заполнители должны удовлетворять требованиям действую- щих стандартов. В них не допускаются включения льда, снега, смерз- шихся комьев и наледи. Воду для растворения аммиачной воды до необходимой концентра- ции применяют питьевую. Концентрацию аммиачной воды для затво- рения бетонной смеси назначают в зависимости от расчетной мини- мальной температуры наружного воздуха [26]: Расчетная температура наружного воздуха, °C До -10 ........................................ —10...—20........................................... —20...—35 .......................................... —35 и ниже ......................................... Рекомендуемая концентрация ам- миачной воды за- творения, % 5 10 15 20 При экспериментальном обосновании в конкретных климатических условиях концентрацию аммиачной воды можно изменить. Требуемый раствор приготовляют в герметически закрывающемся расходном баке, смешивая концентрированный аммиачный раствор с обычной водой. При применении 25 %-ной аммиачной воды ее можно разбавлять в пропорциях по объему, указанному в табл. IV.11. При проверке кон- 90
центрации необходимо одновременно с замером плотности ареометром (табл. IV. 12) измерять температуру аммиачной воды термометром. Аммиачная вода со временем разлагается на газообразный аммиак и обычную воду, поэтому не оказывает отрицательного влияния на Т аблица IV.11. Концентрация аммиачной воды в зависимости от содержания в растворе питьевой воды [26] Требуемая кон- центрация ам- миачной воды. % Количество частей по объему 1ребуемая концентрация аммиачной воды. % Количество частей по объему аммиачной во- ды 25 %-ной концентрации питьевой воды аммиачной во- ды 25 %-ной концентрации питьевой воды 5 1 4 15 3 2 10 2 3 20 4 1 Таблица IV. 12. Плотность аммиачной воды в зависимости от ее концентрации и температуры [26] Температура водного раствора аммиака, °C Плотность аммиачной воды, г/см3, при концентрации,- % 5 1 10 1 1 1 20 1 25 I 30 +20 0,975 0,956 0,938 0,920 0,905 0,892 + 15 0,977 0,958 0,940 0,924 0,908 0,894 +10 0,978 0,959 0,941 0,925 0,911 0,898 0 0,979 0,961 0,944 0,930 0,917 0,902 —5 0,980 0,962 0,946 0,932 0,919 0,906 —10 — 0,964 0,947 0,934 0,920 0,908 —15 — — 0,948 0,935 0,922 0,911 —20 — — 0,950 0,936 0,924 0,914 —25 — —. — 0,938 0,927 0,917 —30 — — .— 0,940 0,929 0,920 —35 — —. -— 0,940 0,931 0,922 —40 — — — 0,933 0,924 —45 — — .— — 0,934 0,926 —50 — — .— —. 0,936 0,928 -60 — — — — — 0,931 -70 — — — — — 0,935 свойства бетона. Ее недостаток — резкий специфический запах, поэто- му на бетоносмесительных узлах должна быть приточно-вытяжная вентиляция. Глава V. БЕТОНЫ И БЕТОННЫЕ СМЕСИ ВИДЫ БЕТОНОВ И БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ Бетоном называют искусственный камневидный строительный ма- териал, получаемый в результате затвердения рационально подобран- ной смеси вяжущего, заполнителей, воды и, при необходимости, спе- циальных добавок. До начала затвердевания такая смесь называется бетоном. Бетоны, согласно ГОСТ 25192—82, классифицируют по следующим признакам: основному назначению; виду вяжущего и заполнителей; структуре. 91
В зависимости от основного назначения бетоны подразделяют на конструкционные; специальные (жаростойкие, химически стой- кие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др.). Бетоны могут быть на основе таких вяжущих: цементных, известко- вых, шлаковых, гипсовых, специальных; на заполнителях: плотных, пористых, специальных; такой структуры: плотной, поризованной, ячеистой, крупнопористой. Требования к качеству бетонов устанавливают: в соответствии с ГОСТ 25192—82 в зависимости от их назначения и условий работы в конструкциях зданий и сооружений; в стандартах на бетоны опре- деленного вида; в стандартах и технических условиях на сборные бе- тонные и железобетонные изделия; в рабочих чертежах монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Требования устанавливают также по показателям, характеризую* щим прочность, среднюю плотность, стойкость к различным воздейст- виям, упруго пластические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свойства бетонов, а также по применению материалов для их приготовления и отдельным технологическим параметрам, обеспе- чивающим требуемое качество конструкций и изделий. Требования к материалам для приготовления бетона (вяжущим, добавкам, заполнителям), его составу и технологическим параметрам устанавливают исходя из основных характеристик качества бетона в зависимости от назначения конструкций и условий их работы. Марку бетона по морозостойкости определяют количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в воде, которое выдержи- вают контрольные образцы, изготовленные и испытанные на морозо- стойкость согласно требованиям действующих государственных стан- дартов. Марку бетона по водонепроницаемости определяют максимальным давлением воды, при котором не наблюдается ее просачивания через контрольные образцы, изготовленные и испытанные на водонепрони- цаемость согласно требованиям действующих государственных стан- дартов. Марку бетона по средней плотности определяют фактическим зна- чением показателя массы в единице объема образцов, изготовленных и испытанных согласно требованиям действующих государственных стандартов. Достичь установленных требований, предъявляемых к бетону, мож- но за счет рационального выбора материалов, подбора их состава и режимов приготовления, укладки, уплотнения и твердения в соот- ветствии с действующими технологическими правилами или стандарта- ми предприятия. Определяют показатели качества, испытывая бетон в конструкциях или специально изготовленных контрольных образцах. В соответствии со СТ СЭВ 1406—78 по показателям прочности бе- тона устанавливают их гарантированные значения — классы. Под маркой бетона (ГОСТ 25192—82) понимают одно из нормируе- мых значений унифицированного ряда данного показателя качества 92
бетона, принимаемого по его среднему значению. Под классом пони- мают одно из нормируемых значений унифицированного ряда данного показателя качества бетона, принимаемого с гарантированной обеспе- ченностью. Зависимость между классом бетона по прочности и его средней прочностью в контролируемой партии: В = /?(1 — /и), где В — класс бетона по прочности, МПа; R — средняя прочность бе- тона, которую следует обеспечить при производстве конструкций» МПа; v — коэффициент вариации прочности бетона; t — коэффи- циент, характеризующий принятую при проектировании обеспечен- ность класса бетона. Наиболее распространенная характеристика бетона — проектный класс или его проектный возраст,— время, в течение которого должно быть обеспечено достижение бетоном заданных показателей. Проект- ный возраст бетона устанавливается в стандартах или технических условиях на изделия или в рабочих чертежах бетонных и железобетон- ных монолитных конструкций. Кроме того, существуют понятия пе- редаточной, распалубочной и отпускной прочности бетона. Передаточная прочность бетона — достигнутая на момент переда- чи усилия от предварительного натяжения арматуры на бетон. Распа- лубочная — достигнутая минимальная прочность бетона, при которой можно извлекать изделие из формы. Отпускная — достигнутая прочность бетона, при которой разре- шается отгрузка изделий потребителям. Устанавливается предприя- тием-изготовителем по согласованию с проектной организацией и потребителем с условием последующего нарастания прочности к мо- менту полной загрузки изделий. В зависимости от характеристик составляющих, их соотношения, способов приготовления, укладки, условий твердения и последующей эксплуатации меняются свойства, а с ними и наименования видов бетонов. Наибольшее распространение получили тяжелые бетоны. Ниже описаны часто применяемые виды бетонов. Высокопрочные бетоны применяют для возведения большепролет- ных и рассчитанных на большую нагрузку несущих конструкций, колонн, ферм, оболочек из тонких сжатых элементов, предварительно напряженных конструкций. Их применение позволяет уменьшить расход бетона и массу конструкции. К материалам для этих бетонов предъявляют повышенные требования — обеспечение необходимой прочности при максимальной экономии цемента. В качестве вяжущих применяют обычные пластифицированные или гидрофобные портландцементы, обеспечивающие наибольшую актив- ность (не ниже 500...600) и наименьшую нормальную густоту цемент- ного теста (не более 25...26 %). В качестве мелких заполнителей используют природные, искусст- венные фракционированные кварцевополевошпатовые пески крупной фракции (размер зерен 1,25...5 мм) и мелкой (размер зерен 1,4... 0,63 мм). 93
Наилучшей удобоукладываемостью отличаются бетонные смеси, имеющие в составе 20...50 % крупной фракции и 80...85 % массовой доли мелкой. Крупным заполнителем служит щебень, полученный дроблением прочных плотных горных пород. Он должен быть чистым, сухим раз- мером фракций, мм: 5...10, 10...20 и 20...40. Такие бетоны имеют высокую плотность микро- и макроструктуры, повышенную долговечность и стойкость по отношению к атмосферным и другим воздействиям. Моростойкость не менее 300 циклов. Прочность при растяжении, МПа: Осевом ....................................................>3 При изгибе ................................................>5,5 Скорость твердения высокопрочных бетонов в нормальных усло- виях при В/Ц 0,4, проц, от J?28: Возраст бетона, сут ........... 1 3 5 7 10 14 28 Скорость твердения, % R2r ... 35 55 65 70 80 90 100 При изготовлении таких бетонов помимо тщательного подбора материалов необходимо строго соблюдать установленный технологи- ческий режим и пооперационный контроль. Мелкозернистые бетоны. При их изготовлении применяют запол- нители крупностью до 10 мм. Эти бетоны характеризуются более вы- сокой удельной поверхностью заполнителя, а в некоторых случаях и повышенной межзерновой пустотностью, в связи с чем увеличивается содержание цементного теста в смеси по сравнению с обычными круп- нозернистыми бетонами. Имеют более однородное строение и равно- мерное распределение зерен заполнителя, что снижает концентрации напряжений в местах контакта цементного камня с крупным заполни- телем. Заполнители не должны иметь примесей, вредных включений. Для лучшего уплотнения рекомендуют применять зерна заполнителей разной крупности. При определении состава бетона необходимо стре- миться к уменьшению начального содержания воды в смеси, для чего используют поверхностно-активные добавки, применяют более жест- кие смеси с последующим эффективным уплотнением. Усадочные де- формации, ползучесть и деформативность этих бетонов несколько выше, чем обычных. Прочность на растяжение составляет 0,07...0,1 прочности при сжатии (для бетонов класса В25...В40). Усадка в ме- сячном возрасте — в пределах 0,4...0,7 мм на 1 м длины. Для улучшения свойств этих бетонов и технологии их изготовле- ния рекомендуют домалывать цемент до удельной поверхности 5000 см2/г совместно с частью подсушенного песка, перемешивать смесь с предельно низким водосодержанием вибратором и добавлять в нее поверхностно-активные вещества, вибротранспортировать к месту укладки и вибрировать с пригрузом или под небольшим давлением. Применяют мелкозернистые бетоны для изготовления сводов, обо- лочек, купольных, складчатых, армоцементных и других конструк- ций. Они экономичны в районах, не имеющих хороших и дешевых крупных заполнителей. 94
Крупнопористые бетоны получают из обычного плотного или по- ристого крупного заполнителя (щебня или гравия) и небольшого, по сравнению с обычным бетоном, количества цемента. Зерна круп- ного заполнителя обволакиваются тонким слоем цементного теста, в результате чего образуется множество пор (пустот). Отсутствие в бе- тоне песка и ограниченное количество цемента способствуют умень- шению его плотности и теплопроводности. Крупнопористые бетоны делят по плотности в сухом состоянии, кг/м3: Тяжелые ..................................................^1800 Легкие ...................................................<1800 Активность применяемого цемента должна быть не ниже 40 МПа. Расход его зависит от класса и плотности бетона и колеблется в пре- делах 100...300 кг/м3. В качестве крупного заполнителя применяют щебень или гравий крупностью 5...40 мм. Рекомендуется однофракционный заполнитель фракции 10...20 мм, что дает возможность уменьшить плотность бе- тона. Расход воды должен быть оптимальным, так как при большем расходе цементное тесто стекает с заполнителя, а при меньшем — не- равномерно обволакивает его зерна, подвижность смеси при этом не- достаточна и бетон будет недоуплотнен В зависимости от вида запол- нителя и нормальной густоты водоцементное отношение цементного теста 0,4...0,6. Прочность на сжатие — одна из основных характеристик крупно- пористого бетона. Она зависит, в основном, от активности цемента, водоцементного отношения, состава и плотности бетона. Усадка этого бетона в 1,5...2 раза меньше обычного и составляет при твердении на воздухе в течение 28 сут в среднем 0,16 мм/м и больше не увеличи- вается. Применяют крупнопористый бетон для изготовления крупных бло- ков, устройства фундаментов малоэтажных домов, возведения моно- литных стен. Бетон силикатный плотный (ГОСТ 25214—82) — искусственный каменный материал, получаемый в результате автоклавного твердения смеси извести, песка, щебня (гравия), тонкомолотых кремнеземистых добавок и воды, взятых в оптимальном соотношении. Основное цемен- тирующее вещество — гидросиликаты кальция разной основности, ко- торые образуются при химическом взаимодействии гидрата окиси каль- ция с кремнеземом, содержащимся в дисперсной добавке или кварце- вом песке. В соответствии со СТ СЭВ 1406—78, силикатный бетон по проч- ности на сжатие характеризуется классами: В5; В7,5; В10; В 12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60. Для конструкции, запроектированных без учета требований СТ СЭВ 1406—78, прочность бетона на сжатие и характеризуется марками: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700. Для силикатного бетона по морозостойкости, водонепроницаемости и средней плотности установлены марки- 95
по морозостойкости Мрз35, МрзбО, Мрз75, МрзЮО, Мрз150, Мрз200, МрзЗОО, Мрз400, МрзбОО, МрзбОО; 4 по водонепроницаемости В2, В4, В6, В8, В10; по средней плотности ПлЮОО, ПлПОО, Пл1200, Пл1300, Пл1400, Пл1500, Пл1600, Пл1700, Пл1800, Пл1900, Пл2000, Пл2100, Пл2200, Пл2300, Пл2400. Таблица V.I. Минимальные значения Агрессивная среда Коэффициент химической стойкости вид концентра- ция. % ФАМ (ФА) ФАЭД- Плотные Пористые Плотные Минеральные кислоты: азотная 3 — —. — » 50 — —. —— серная 3 0,8 0,8 0,8 » 30 0,8 0,8 0,5 » 70 0,8 0,8 0,3 90 — 0,8 — соляная 5 0,8 0,8 0,8 » 36 0,8 0,8 0,5 фосфорная Органические кислоты: 5 0,8 0,8 0,6 молочная 35 0,8 0,8 0,6 лимонная 10 0,8 0,8 0,6 уксусная Соли и основания: 5 0,7 0,7 0,6 водный раствор аммиака 10 0,8 0,8 0,8 то же 25 0,8 0,8 0,8 едкий натрий 1 0,8 0,8 0,8 то же 10 0,8 0,8 0,6 медный купорос 5,30 0,8 0,8 0,8 Хлористые растворы солей железа, насыщен- кальция, магния, натрия Растворители:: ные 0,8 0,8 0,8 ацетон 100 0,7 0,6 0,7 бензол, толуол 100 0,8 0,8 0,8 этиловый спирт 96 0,8 0,8 0,8 Нефтепродукты (дизельное топливо, бензин, керосин, мазут) 100 0,8 0,8 0,8 Примечание Знак «—* означает, что применение в этих средах недопустимо Изделия с завода-изготовителя отпускаются только заданной прсектной марки. Истираемость силикатного бетона на плотных заполнителях не должна превышать следующих значений, г/см2, для изделий, работаю- щих в условиях: Повышенной интенсивности движения (плиты дорог, тротуаров) .... 0,7 Средней интенсивности движения (элементы лестниц общественных зданий, полов) ................................................................ 0,8 Малой интенсивности движения (элементы лестниц жилых домов, плиты тротуаров во внутриквартальных проездах)............................... 0,9 96
Вяжущими силикатного бетона служат смеси, получаемые совмест- ным помолом компонентов: известково-кремнеземистые, состоящие из извести и песка (кварцевого или кварцево-полевошпатового); известко- во-шлаковые, состоящие из металлургического шлака и извести; известково-зольные, состоящие из извести и топливных зол (угольных, сланцевых); известково-аглопоритовые, известково-керамзитовые, из- химическо.ч стойкости бетонов [3] Кхс при температуре 20 °C, не менее, и применяемых связующих и заполнителях 20 ПН-1 КФ-Ж ММА полимер- силикат- ные бето- ны плот- ные Пористые Плотные Пористые Плотные Пористые Плотные Пористые — 0,5 0,5 — — 0,8 0,8 0,7 — — — —— — 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,5 0,8 0,8 — — 0,8 0,8 0,8 0,3 0,5 0,5 — — 0,5 0,5 0,8 —- — —— — — 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,5 0,8 0,8 — — 0,8 0,8 0,8 0,6 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,6 0,8 0,8 0,5 0,5 0,8 0,8 0,8 0,6 0,8 0,8 0,5 0,5 0,8 0,8 0,8 0,6 — — — — 0,8 0,8 — 0,8 0,6 0,6 0,6 0,6 0,8 0,8 0,5 0,8 — - —— —. 0,8 0,8 0,5 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,3 0,6 0,6 0,6 — — 0,8 0,8 — 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,8 0,8 0,8 0,6 0,6 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8 —. —. 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 вестково-шунгизитовые, состоящие из извести и отходов производства искусственных пористых заполнителей; известково-белитовые, состоя- щие из продуктов низкотемпературного обжига известково-кремне- земистой шихты и песка или белитового (нефелинового) шлама и песка. Заполнители для силикатного бетона: природные и дробленые пески по ГОСТ 8736—85 и ГОСТ 10268—80; щебень из доменного шлака по ГОСТ 5578—76; щебень и песок аглопоритовые по ГОСТ 11991—83; гравий и песок керамзитовые по ГОСТ 9759—83; гравий шунгизи- товый по ГОСТ 19345—83; щебень и песок пористый из металлурги- 97
ческого шлака (шлаковая пемза) по ГОСТ 9760—86. Размер крупного заполнителя не должен превышать 20 мм. ,, । Бетонные смеси готовят в смесителях принудительного действия. Тепловая обработка изделий из силикатного бетона — в автокла- вах по режиму, ч: Подъем температуры............................................... 2...6 Изотермическая выдержка при температуре 175—190 °C .............. 4...8 Снижение температуры ........................................... 2...3 Бетоны химически стойкие (ГОСТ 25246—82**) применяют для защиты технологического оборудования, сооружений и строительных конструкций, работающих в условиях химически агрессивной среды (минеральные и органические кислоты, соли и основания, растворите- ли, нефтепродукты, газы). Их готовят на основе фурановых, фурано- эпоксидных, полиэфирных, карбамидных, акриловых синтетических смол (полимербетоны) и жидкого натриевого или калиевого стекла с полимерной добавкой (полимерсиликатные бетоны). Классифицируют по химической стойкости, виду связующего и заполнителей. По химической стойкости бетоны делят на: Высокостойкие........................................... Стойкие ................................................ Относительно стойкие ................................... Нестойкие .............................................. Лхс>0,8 0,5^Кхс<0,8 0,3 < Кхс < 0,5 Кхс<0,3 По виду связующего бетоны делят на фурановые (смола ФАМ, ФА)» полиэфирные (смола ПН-i), фурано-эпоксидные (смола ФАЭД-20), карбамидные (смола КФ-Ж), акриловые (мономер ММА), жидкостеколь- ные (жидкое натриевое и калиевое стекло). Они могут быть на плотных или пористых заполнителях. Химическая стойкость бетонов характеризуется соответствующим коэффициентом Кхс, устанавливаемым в зависимости от вида связую- щего, заполнителя и среды, и должна быть не менее значений, приве- денных в табл. V.I. Химически стойкие бетонные смеси должны удовлетворять требо- ваниям ГОСТ 7473—85. Связующие при их приготовлении: фурфур’ол- ацетоновая смола ФАМ (ФА), ненасыщенная полиэфирная смола ПН-1, унифицированная карбамидная смола КФ-Ж (ГОСТ 14231—78*), мо- номер метилметакрилат ММА (ГОСТ 20370—74*Е), жидкое стекло (ГОСТ 13079—81*), фурано-эпоксидная смола ФАЭД-20. В качестве отвердителей применяют: бензолсульфокислоту БСК, полиэтиленполиамин ПЭПА, гидроперекись изопропилбензола ГП, солянокислый анилин СКА (ГОСТ 5822—78), пасту из перекиси бен- зоила и ди бути лфта лата (ГОСТ 14888—78*), кремнефтористый нат- рий. Заполнителями и наполнителями служат: гранитный щебень (ГОСТ 8276—82, ГОСТ 8268—82, ГОСТ 10260—82), пористые запол- нители (ГОСТ 9759—83, ГОСТ 19345—83, ГОСТ 11991—83), кварце- вый песок (ГОСТ 8736—85), наполнитель — минеральная мука (ГОСТ 9077—82, ГОСТ 8736—85, ГОСТ 17022—81*). 98
Ускорители, пластификаторы и добавки: пластификатор OG-2 (ГОСТ 10106—75*), нафтенат кобальта НК, фосфогипс (гипс) (ГОСТ 125—79**), нефтяной парафин (ГОСТ 23683—79*), эмульсион- ный полистирол (ГОСТ 20282—86Е), диметиланилин (ГОСТ 2168—83), фуриловый спирт, катании, сульфанол, ГКЖ-10 (ГКЖ-11). Твердеют отформованные изделия при температуре не ниже 18 °C, влажности (70 ± 5) % в течение 28...30 сут, а также при тепловой об- работке (80 ± 2) °C в течение 14 ч (кроме полимербетона ММА). Составы полимерсиликатных бетонов приведены в табл. V.2. Т а б л и и a V.2. Составы полимерных бетонов (3] Составляющие Размер фракций, мм Расход составляющих Состав 1 Состав 2 массовая доля. % КГ/М массовая , , доля, % кг/м Гранитный щебень 20...40 36...38 792...836 48...50 1152...1200 Песок кварцевый 0,15...5 27...29 594...638 22..,24 528...575 Наполнитель Менее 17,5...18,5 385...407 14,5... 15,5 348...372 0,15 Жидкое стекло натри- евое (плотность 1,4... 1,42 г/см3) — 13,5...14,5 297...319 10,5...11,5 252...276 Кремнефтористый натрий — 2,4 53 1,6 38 Фуриловый спирт — 0,5 11 0,35 8,4 КатапиН; — — — 0,03 0,7 Сульфанол — — — 0,02 0,5 ГКЖ-Ю — 0,1 2,2 — — на плотных Физико-механические свойства полимерсиликатных бетонов заполнителях (составы 1, 2) [3] Прочность при растяжении, МПа ....................... Модуль упругости при сжатии, МПа .................... Коэффициент Пуассона ................................ Удельная ударная вязкость, Дж/см2 ................... Линейная усадка, % .............................. Водопоглощение, % ................................ Термостойкость по Мартенсу, °C ...................... Теплопроводность, Вт/(м-К) .......................... Морозостойкость, циклы .............................. Температурный коэффициент линейного расширения, 1/°С Истираемость, г/см2 ................................. Тангенс угла диэлектрических потерь ................. Показатель горючести ................................ Средние значения • 1V <0,2 >0,15 <0,15 <6 <350 <0,5 >80 <8-10'~6 <0,4 <0,15 <0,08 Бетон гидротехнический СНиП 2.06.08-87 — разновидность тяже- лого бетона. Предназначен для возведения и обеспечения длительной эксплуатации находящихся постоянно или периодически в воде конст- рукций или их отдельных частей. Он должен иметь высокие показатели морозо- и водостойкости, водонепроницаемости и стойкости к агрес- 99
сивным средам, удовлетворять требованиям прочности при сжатии и растяжении. Бетон подразделяют по следующим показателям. 1. Расположение в конструкциях по отношению к уровню воды: подводный * — находящийся в воде постоянно; бетон зоны перемен- ного уровня воды **; надводный — находящийся выше зоны пере- менного уровня воды. 2. Массивность конструкции: бетон массивный; бетон немассивный. 3. Действующий на конструкцию напор воды: бетон напорных конструкций; бетон безнапорных конструкций. В зависимости от расположения в массивных конструкциях гидро- технический бетон делят на бетон наружной зоны и бетон внутренней зоны. Основные технические требования к гидротехническому бетону: водонепроницаемость; морозостойкость, допустимая степень водо- поглощения и линейных изменений при увлажнении и высыхании; ме- ханическая прочность и предельная растяжимость (предельная от- носительная деформация); стойкость против агрессивного воздействия воды данного состава; отсутствие вредного взаимодействия щелочей цемента с заполнителями (песком, щебнем, гравием); допустимая сте- пень тепловыделения при твердении. Кроме перечисленных могут быть предъявлены дополнительные, устанавливаемые в проекте, тре- бования. Не требуется специальной проверки качества: а) на морозостойкость — для подводного бетона и бетона внут- ренней зоны массивных конструкций. Морозостойкость в данном слу- чае должна быть обеспечена выбором материалов для бетона с учетом возможного воздействия низкой температуры на него в течение периода строительства; б) на допустимое тепловыделение при твердении — для бетона немассивных конструкций при условии свободного рассеивания теп- лоты. Испытания бетона в части общих требований и определение плот- ности должны проводиться по ГОСТ 12730.1—78, пористости — по ГОСТ 12730.4—78, водопоглощения — по ГОСТ 12730.3—78. Марки гидротехнических бетонов по водонепроницаемости [31 Давление воды, выдерживаемое бетоном при ис- пытании, МПа, не менее,................ 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 Марка бетона по водонепроницаемости .... В2 В4 В6 В8 В12 Марки по водонепроницаемости устанавливают для бетона конст- рукций речных гидротехнических сооружений на образцах 180-днев- ного возраста, а для бетона морских сооружений — на образцах 28-дневного возраста. * Бетон подземных частей конструкций, находящихся в зоне воздействия грунтовых вод, относят к подводному. ** В конструкциях речных сооружений к бетону зоны переменного уровня воды относится также бетон надводной части сооружений, находящейся на 1 м выше наивысшего расчетного уровня воды. В морских сооружениях бетон зоны перемен- ного уровня воды устанавливается в проекте. W0
Марки гидротехнических бетонов напорных конструкций по водонепроницаемости в зависимости от напорного градиента Напорный градиент........................До 5 5... 10 10... 12 12 и более Марка бетона по водонепроницаемости В4 В6 В8 В12 Напорный градиент определяют как отношение максимального на- пора к толщине конструкции, м (при отсутствии зональной разрезки), или к толщине бетона наружной зоны конструкции (при наличии зо- нальной разрезки). Для конструкций с напорным градиентом более 12 требования к гидротехническому бетону по водонепроницаемости (на основании опытов и в соответствии с требованиями проекта) можно назначать более высокие, чем предусматривается маркой В12. Для бетона внутренних зон можно принимать марку бетона по водонепроницаемости В2 в возрасте 180 дней при соответствующем технико-экономическсм обосновании. Для конструкций морских гидротехнических^ сооружений марки бетона по водонепроницаемости следующие. Для бетона зоны переменного уровня воды: В железобетонных конструкциях ....................................... В8 В бетонных и малоармированных конструкциях........................... В6 Для надводной зоны: В железобетонных конструкциях ....................................... В6 В бетонных и малоармированных конструкциях (содержание арматуры до 0,5%)................................................................ В4 Марки гидротехнического бетона по морозостойкости [31: Число циклов замораживания и отпаивания, выдерживаемых бето- ном при испытании, не менее ... 50 100 150 200 300 400 500 600 Марка бетона по морозостойкости Мрз50 МрзЮО Мрз150 Мрз200 МрзЗОО Мрз400 Мрз500 МрзбОО При обосновании можно применять бетоны маркой по морозостой- кости выше МрзбОО. Марки по морозостойкости бетонов зоны переменного уровня воды и водосливной грани речных гидротехнических сооружений, в за- висимости от климатических условий и числа расчетных циклов попере- менного замораживания и оттаивания в течение года с учетом эксплуа- тационных условий назначают в проекте в соответствии с данными табл. V.3. Таблица V.3. Марки гидротехнических бетонов по морозостойкости при переменном уровне воды [3] Климатические условия Марка при наибольшем числе циклов попеременного замораживания и оттаивания До 50 | 50.. 75 | 75 100 | 100...150 I 150...200 Умеренные Мрз50 МрзЮО Моз 150 Мрз200 МрзЗОО Суровые МрзЮО МрзЮО МрзЗОО МрзЗОО Мрз400 101
Для речных сооружений при расчетной среднемесячной темпера- ♦ туре наиболее холодного месяца 0...—20 °C и числе циклов попере- менного замораживания и оттаивания в течение года более 209 марку гидротехнического бетона по морозостойкости обосновывают и назна- чают в каждом отдельном случае особо, но при этом она должна быть не ниже приведенных в табл. V.4, а для морских гидротехнических сооружений — приведенных в табл. V.5. Т а б л и ц a V.4. Марки гидротехнических бетонов по морозостойкости при разных климатических условиях (3] Климатические условия При примене- нии тепло- гидроизоля- ции Без тепло- гидроизоля- ции Климатические условия При примене- нии тепло- гидроизоля- ции Без теплогид- роизоляции Умеренные Мрз200 МрзЗОО Суровые МрзЗОО Мрз400 Таблица V.5. Марки гидротехнических бетонов по морозостойкости для морских гидротехнических сооружений [31 Зона переменного уровня воды Надводная зона Гидрометеорологи- ческие условия эксплуатации мор- ских сооружений Железобетонн ые Бетонные и ма- ло армированные Железобетонные Бетонные и ма- лоармировайные конструкции Легкие Средние Тяжелые МрзЮО Мрз200 МрзЗОО * Мрз 150 Требования по морозостой- кости не предъявляются Мрз 150 МрзЮО МрзЮО МрзЗОО * Мрз200 МрзЮО * Приморские районы СССР относятся к районам с тяжелыми, средними тг я^гкими гидрометеорологическими условиями эксплуатации в соответствии с ведомственными ока- заниями заказчика. Климатические условия характеризуются среднемесячной темпера- турой наиболее холодного месяца, °C: Умеренные ................................................. Суровые ......................................'............ Особо суровые ............................................. 0...—10 —10...—20 Ниже —20 Среднемесячную температуру наиболее холодного месяца для рай- онов строительства определяют по СНиП ILA.6-82, а также по данным гидрометеорологической службы. По прочности бетона при сжатии установлены классы В5; В7,5; В10; В 12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40; В45; В50; В55; В60. По прочности бетона при осевом растяжении классы: ВД8; В 3,2; ВД,6; В^2; В/2,4; В/2,8; ВД2. Подвижность и жесткость бетонной смеси назначают с учетом табл. V.6. Дорожный бетон эксплуатируют в условиях многократного увлаж- нения и высыхания, замораживания и оттаивания, ударного воздей- 102
ствия транспортных средств. В связи с этим к нему предъявляют- по- вышенные требования по прочности (табл. V.7), морозостойкости, деформативной способности и износостойкости. Таблица V.6. Подвижность и жесткость бетонной смеси для гидротехнического бетона Характер конструкций (речных и мор- ских) Осадка нормального конуса, см Песок крупный и средней крупности Песок мелкий а-, • S х S 6 S'© 3 ? т Q.S « с о £ 2 о © е у а с поверх- ностно- активны- ми добав- ками без по- верхно- стно-актив- ных доба- вок % A S « Sob СО У S у а й S Массивные бетонные и малоармиро- ванные с содержанием арматуры до 0,5 % Железобетонные: с содержанием арматуры до 1 % то же более 1 % 25...15 2...4 1...3 1...3 1...2 15...10 4...8 3...6 3...6 2...5 10...5 8...14 6...10 6...10 5...8 Т а б л и ц a V.7. Прочность дорожного бетона на растяжение и сжатие [3] Прочность бетона, МПа. по пределу прочности на Назначение сжатие | растяжение при изгибе Однослойное покрытие и верхний слой двухслойного покрытия Нижний слой двухслойного покрытия Основание усовершенствованного ка- питального покрытия 30; 35; 40; 50 25; 30; 35 7,5; 10; 15; 20; 25 4; 4,5; 5; 5,5 3,5; 4; 4,5 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 Морозостойкость бетона однослойных и верхнего слоя двухслой- ных покрытий должна быть не ниже при среднемесячной температуре воздуха наиболее холодного месяца, °C: 0...—5.....................................................МрзЮО —5...—15.....................................................МрзЮО Ниже —15 Мрз200 Морозостойкость бетона нижнего слоя двухслойных покрытий должна быть не ниже при среднемесячной температуре воздуха наибо- лее холодного месяца, °Сз 0...—15..................................................Мрз50 Ниже —15 .............................................МрзЮО Морозостойкость бетона оснований усовершенствованных капи- тальных дорожных покрытий должна быть не ниже при среднемесяч- ной температуре воздуха наиболее холодного месяца, °C: 0...—5.........................................................Мрз25 Ниже —5........................................................Мрз50 103
Подвижность и жесткость бетонной смеси должны соответствовать показателям табл. V.8. В качестве вяжущих применяют портландцемент, пластифициро- ванный портландцемент и гидрофобный портландцемент без минераль- ных добавок по ГОСТ 10178—85. В качестве мелкого заполнителя — природные или дробленые крупные и средние пески, а крупного за- полнителя — щебень, гравий и щебень из гравия, а также щебень из доменного шлака. Т а б л и ц a V.8. Подвижность и жесткость бетонной смеси для дорожного бетона [3] Виды работ и механизмы для их выполнения Подвижность (осадка кону- са), см, не бо- лее Жесткость по стандартному вискозиметру» с, не менее Уплотнение и отделка покрытия: бетоноукладочными машинами 2 15 площадочными вибраторами и виброрейками 4 10 Уплотнение оснований под усовершенствованное капи- тальное покрытие бетоноукладочными машинами, пло- щадочными вибраторами и виброрейками 2 25 Бетоны жаростойкие характеризуются способностью сохранять прочность в условиях воздействия температуры свыше 200 °C. Классы жаростойких бетонов по предельно допустимой температу- ре применения 13]: Класс 3 ........................... 6 7 8 9 .......................... 10 ........................... 11 ........................ °C 300 600 700 800 900 1000 1100 Класс 12 . . ... 13 .......................... 14 .......................... 15 ........................ 16 ........................ 17 18 . ......... °C 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 По прочности на сжатие в соответствии с СТ СЭВ 1406—78 уста- новлены следующие классы жаростойких бетонов: В1; В 1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В35; В40 .* * По средней плотности, термической стойкости в водных и воздуш- ных теплосменах морозостойкости и водонепроницаемости для жаро- стойких бетонов установлены марки: По средней плотности ..................ПлЗОО; Пл400; Пл500; ПлбОО; Пл7ОО5 Пл800; Пл900; Пл 1000; Пл1100; Пл1200; Пл1300; Пл1400; Пл1500; Пл1600; Пл1700; Пл1800 По термической стойкости в водных тепло- сменах для жаростойких бетонов плотной структуры средней плотностью Пл 1200... Пл2900 ................................Твд5; Твд10; Твя15; Твд25; Твд30; Твд35; Твд40 * Для конструкций из жаростойких бетонов, запроектированных без учета СТ СЭВ 1406—78, показатели прочности жаростойких бетонов на сжатие характе- ризуются следующими марками: 10; 15; 25; 35; 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500. 104
По термической стойкости в воздушных теплосменах для жаростойких бетонов: плотной структуры средней плотностью Пл500...Пл1100 ...................Твз5; Твз10; Твз15; Твз20; Твз25 ячеистой структуры средней плотностью Пл600...Пл 1000...................Твз5; Твз10 По морозостойкости для жаростойких бето- нов плотной структуры средней плотно- стью Пл1200...Пл2900 ...............Мрз 15; Мрз25; Мрз35; Мрз50; Мрз75 По водонепроницаемости для жаростойких бетонов со средней плотностью Пл 1200... Пл2900 .............................В2; В4; В6; В8 Примечания: 1 Для жаростойких бетонов средней плотностью ПлЗОО. .ПлПОО терми- ческая стойкость в водных теплосменах, морозостойкость и водонепроницаемость не нормирую- тся. 2. Для жаростойких бетонов средней плотностью ПлЗОО, Пл400 термическая стойкость в воз- душных теплосменах не нормируется Температурная усадка для жаростойких бетонов ячеистой струк- туры после нагрева их до предельно допустимой температуры приме- нения не должна превышать 2 %, а увеличение средней плотности — 10 %. Вяжущие для приготовления жаростойких бетонов: портландце- мент, быстротвердеющий портландцемент и шлакопортландцемент (ГОСТ 10178—85); глиноземистый цемент (ГОСТ 969—77); жидкое стекло (ГОСТ 13078—81*); силикат-глыба (ГОСТ 13079—81*); орто- фосфорная кислота (ГОСТ 10678—76*Е); высокоглиноземистый це- мент, соответствующий требованиям инструкции по технологии приго- товления жаростойких бетонов. Отвердители: кремнефтористый нат- рий; нефелиновый шлам, шлаки, саморассыпающиеся в результате силикатного распада. Заполнителями служат: заполнители для жаростойких бетонов; белый электрокорунд зернистости № 6 и № 50 (ГОСТ 3647—80*). Для бетонов ячеистой структуры размер зерен заполнителя должен быть не более 5 мм. Для бетонов, приготовленных на портландцементе, быстротвердеющем портландцементе, шлакопортландцементе, глино- земистом и высокоглиноземистом цементах не допускается примен ние в качестве заполнителей материалов, содержащих MgO — более 40 % и Сг2О3 — более 20 %, а для бетонов, приготовленных на жидком стекле,— магнезитохромитовых и хромомагнезитовых заполнителей. Тонкомолотые добавки из каолиновых отходов хлоралюминиевой про- мышленности должны содержать А12ОЭ — не менее 32 %, SiO2 — не более 65 %. Эти добавки должны иметь удельную поверхность не ме- нее 2800 см2/г. Динасовые и магнезитосодержащие тонкомолотые добавки в жаро- стойких бетонах на портландцементе и быстротвердеющем портланд- цементе применять не разрешается. В качестве щелочесодержащих добавок применяют: известь по ГОСТ 9179—77; едкий натр по ГОСТ 2263—79*; жидкое стекло по ГОСТ 13078—81*. Газообразователями служит алюминиевая пудра марки ПАП-1 по ГОСТ 7494—79*. В жаростойких бетонах ячеистой структуры (табл. V.9) на гид- равлических вяжущих и силикате-глыбе рекомендуют применять 105
Таблица V.9. Составы жаростойких бетонов ячеистой структуры [3] Класс бетона по предельно допустимой температуре применения Марка ячеис- того бетона по средней плотности в высушенном состоянии, кг/м3 Класс бетона по прочности на сжатие (В), не менее Расход материалов, кг/м вяжущих тонкомолотых добавок апблнителей алюминиевой пудры щелочесодержащич добавок 9 800... 900 2,5...5 Портландцемент 350...400 Шамотные 190...280 Шамотные 200...250 0,9...0,7 Едкий натр 2.3...3 10 600...800 2...3,5 Силикат-глыба 50...70 нефелиновый шлам 70... 100 Шамотные 250, ,,350 Шамотные 170,„250 1...0,8 Едкий натр 7 Жидкое стекло 170 12 ж 3! 700 3,5 Портландцемент или быстротверде- ющий портландце-, мент 240 Из каолино- вых отходов 100 Из каолиновых отходов 250 0,9 Гидроокись кальция 6 12 800...900 1,5...2 Глиноземистый це- мент 500...585 — Шамотные 220...250 1,9...1,5 Едкий натр 3,2...3,6 Гидроокись кальция 5,5...6 12 700 3,5 Глиноземистый це- мент 400 —• Из каолиновых отходов 200 0,9 Гидроокись кальция 2 13 600... 1000 1,5...5 Высокогл иноземис- тый цемент 350...550 —- Шамотные 190...300 0,7. 1,3 Едкий натр 1,7...3,5 Гидроокись кальция 1,7...3,5 14 900... 1000 2...2,5 Высокоглиноземис- тый цемент 480...530 — Корундовые 320...370 2...3 Гидроокись кальция 5,2...8,3 Примечание Если в графе 2 указаны два значения средней плотности, то в графах 4 8 первая цифра расхода материалов соответствует ячеистым бетонам меньшей средней плотности, вторая — большей Для получения ячеистых бетонов с промежуточной средней плотностью расход материалов устанав- ливают интерполяцией.
алюминиевую пудру в виде водно-алюминиевой суспензии, приготов- ленной в соответствии с инструкцией по технологии изготовления изделий из ячеистого бетона. Бетоны легкие (ГОСТ 25820—83) готовят на естественных или ис- кусственных пористых заполнителях. Их средняя плотность в сухом Состоянии до 2000 кг/м3. Применяются при строительстве жилых, общественных и производственных зданий, других видах строитель' ства. Плотность и прочность — основные показатели легких бетонов. Регулируя искусственно создаваемую пористость, можно получить бетоны с большим диапазоном показателей плотности и прочности. По назначению легкие бетоны делят на: конструкционные, в т. ч. конструкционно-теплоизоляционные, к которым дополнительно предъ- являют требования по теплопроводности; специальные (теплоизоля- ционные, жаростойкие, химически стойкие по ГОСТ 25246—82**). По применяемому крупному заполнителю устанавливают следую- щие виды легких бетонов: керамзитобетон (бетон на керамзитовом гра- вии); шунгизитобетон (бетон на шунгизитовом гравии); аглопоритобетон (бетон на аглопоритоврм ндебне); шлакопемзобетон (бетон на щебне из шлаковой пемзы); пер литобетон (бетон на вспученном перлитовом щебне); бетон на щебне из пористых горных пород; термолитобетон (бетон на термолитовом щебне или гравии); вермикулитобетон (бетон на вспученном вермикулите); шлакобетон (бетон на пористом топлив- ном или отвальном металлургическом шлаке); бетон на аглопоритовом гравии; бетон на зольном гравии. Кроме перечисленных, могут быть другие виды легких бетонов, если на крупные заполнители имеются стандарты или технические условия. По структуре легкие бетоны, согласно ГОСТ 25192—82, делят на: плотные, поризованные, * крупнопористые. В соответствии с требованиями СТ СЭВ 1406—78 за показатель прочности бетона на сжатие принимают его классы по прочности на сжатие: для конструкционных бетонов В2; В2,5; В3,5; В5; В7.5: В10: В 12,5; В15; В 17,5; В20; В22,5; В25; ВЗО; В40; для теплоизоляционных ВО,35; ВО,75; В1. Для изделий и конструкций, запроектированных без учета требо- ваний СТ СЭВ 1406—78, показатели прочности бетона на сжатие ха- рактеризуются марками: для конструкционных бетонов 35; 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; для теплоизоляционных 5; 10; 15; 25. По средней плотности легкие бетоны делят на марки, которые устанавливают в сухом состоянии: Пл200, ПлЗОО, Пл400, Пл500, ПлбОО, Пл700, Пл800, Пл900, Пл 1000, Пл 1100, Пл 1200, Пл1300, Пл1400, Пл1500, Пл1600, Пл1700, Пл1800, Пл1900, Пл2000. Фактическая средняя плотность легкого бетона в каждой серии контрольных образцов не должна превышать марку более чем на 5 % для конструкционного бетона и 7 — для теплоизоляционного. По морозостойкости и водонепроницаемости бетоны подразделяют на марки: 107
Т а б л ила V. 10. Марки легких бетонов Вид легкого бетона по назначению Класс бетона по прочнос- ти на сжатие Марки бетона по кер амзитобетона, бе- тона на зольном гра- вии, шунгизитобето- на шлакопемзобето- на, шлакобетона перлитобетона Конструк- В3,5 ПлбОО . „ПлЮОО Пл 1000...Пл 1400 ПлбОО .. .Пл900 ционный В5 Пл700 . ...ПлНОО Пл1100...ПлЮОО Пл700 .. .ПлЮОО В7,5 Пл800 . „Пл 1200 ПлЮОО...ПлЮОО Пл800 .. .ПлНОО ВЮ Пл900 . „ПлЮОО Пл 1300...Пл 1700 Пл900 .. .Пл 1200 В12,5 ПлЮОО...Пл1400 Пл1400...Пл1800 ПлЮОО.. .Пл 1300 В15 Пл1200...Пл1700 ПлЮОО. ..ПлЮОО Пл 1300.. .ПлЮОО В 20 Пл1300...Пл1800 Пл 1700...Пл 1900 В22,5 Пл 1300...Пл 1800 ПлЮОО...ПлЮОО В25 Пл 1400...Пл 1800 ПлЮ00...Пл2000 ВЗО Пл 1500... Пл 1800 —. В35 Пл1600...ПлЮОО — В40 Пл1700...ПлЮОО —- Теплоизо- М5...МЮ Пл400 . ..Пл 500 — ПлЗОО .. .Пл400 ляционный М15 Пл500 . ..ПлбОО Пл700 ...Пл800 Пл400 .. .Пл500 по морозостойкости Мрз25; Мрз35, Мрз50, Мрз75, МрзЮО, МрзЮО, Мрз200, МрзЗОО, Мрз400, МрзбОО; по водонепроницаемости для конструкционных бетонов (кроме конструкционно-теплоизоляционных) В2; В4, В6, В8, В10, В12. Марки легких бетонов по средней плотности в изделиях и конст- рукциях назначают по нормам строительного проектирования с уче- том табл. V.10. Теплопроводность в сухом состоянии легких бетонов, к которым предъявляют требования по теплопроводности, должна отвечать тре- бованиям стандартов, технических условий и проектной документации на изделия и конструкции конкретных видов, а при отсутствии этих требований — данным табл. V.11. Крупные и мелкие пористые заполнители по основным показате- лям должны соответствовать требованиям ГОСТ 9757—83. Для изго- товления легких бетонов применяют следующие крупные и мелкие пористые заполнители: керамзитовый гравий и песок (ГОСТ 9759—83); шунгизитовый гравий (ГОСТ 19345—83); аглопоритовые щебень и пе- сок (ГОСТ 11991—83); пористые щебень и песок из горных пород (ГОСТ 22263—76); пористые щебень и песок из металлургического шлака (шлаковая пемза); вспученные перлитовые щрбень и песок (ГОСТ 10832—83*); вспученный вермикулит (ГОСТ 12865—67). Классы пористых заполнителей по прочности в зависимости от классов прочности легких бетонов [3] Класс бетона Класс заполнителя Класс бетона Класс заполнителя В3,5 и менее . . . . В1,5 В20 . . . В11 В5 . . В2,5 В22.5 .... . . . В 12,5 В7,5 . . В3,5 В25 . . . В15 ВЮ . . В5 ВЗО . . . В20 ВЮ,5 . . В7,5 В35 . . . В22,5 В15 . . ВЮ В40 . . . В25 108
по средней плотности [3] средней плотности для вермикулитобетон а бетона на щебне из по- ристых горных пород аглопоритобетона, бето- на на аглопоритовом гравии термолитобе- тона Пл200...Пл400 ПлЗОО...Пл700 Пл800 ...Пл1200 ПлЭОО ...Пл 1300 Пл1000...Пл1400 Пл1100...Пл1500 Пл1200...Пл1600 Пл1500...Пл1700 Пл1600...Пл1900 Пл1700...Пл1800 Пл1800...Пл2000 Пл1900...Пл2000 Пл1000...Пл1200 Пл1100...Пл1300 Пл1200...Пл1400 Пл1300...Пл1500 Пл1400...Пл1600 Пл1600...Пл1800 Пл1600...Пл1900 Пл1700...Пл1900 Пл1800...Пл2000 Пл1900...Пл2000 Пл1500...Пл1700 Пл 1600...Пл 1800 Пл1700...Пл1800 Пл1800...Пл1900 Пл 1800...Пл 1900 Пл1800...Пл2000 Пл1900...Пл2000 Мелкими заполнителями легких бетонов служат: Для теплоизоляционных бетонов ................Пористые пески Для конструкционно-теплоизоляционных . . . Пористые пески, золы ТЭС, золошлаковые смеси Для конструкционных (кроме конструкционно- теплоизоляционных) ...........................Пористые или плотные пески Таблица V. 11. Теплопроводность легких бетонов (3) Марка бе- тона по средней плотности Теплопроводность в сухом состоянии, Вт/(м-€С) керамзитобе- тона, шунги- зитобетона, аглопоритобе- тона, бетона на зольном гравии шлакопемзо- бетона, шла- кобетона перлитобетона бетона на щебне из по- ристых горных пород вермикулито* бетона Пл200 — — — — 0,07 ПлЗОО — — 0,09 — 0,08 Пл400 0,11 — 0,10 — 0,09 Пл 500 0,14 — 0,11 — 0,11 Пл 600 0,16 — 0,12 — 0,14 Пл700 0,19 0,15 0,14 — — Пл 800 0,21 0,17 0,16 0,20 — Пл900 0,24 0,20 0,19 0,22 — Пл1000 0,28 0,23 0,22 0,25 — Пл1100 0,32 0,26 0,25 0,29 — Пл 1200 0,36 0,29 0,29 0,33 — Пл 1300 0,42 0,32 0,33 0,37 — Пл 1400 0,48 0,36 .— 0,41 — Пл 1500 0,54 0,39 — 0,46 — Пл 1600 — 0,43 0,52 — Пл 1700 — 0,46 — — Пл 1800 — 0,52 — — — П р и м е ч а н и я: 1 . Отклонения фактических значений теплопроводности от ука- занных допускаются на значение, установленное в стандартах или технических условиях на изделия и конструкции конкретных видов. 2. Данные настоящей таблицы используют для оценки результатов контроля коэффициентов теплообмена. 109
По насыпной плотности, в зависимости от назначения легкого бетона, марка пористого бетона должна удовлетворять требованиям, приведенным в табл. V.12. Вяжущими для легких бетонов служат цементы, соответствующие требованиям ГОСТ 15825—80 и ГОСТ 965—78. Таблица V.12. Вид легких бетонов в зависимости от марок по насыпной плотности [3] Вид легких бетонов по назначению Марка по насыпной плотности минимальная максимальная Теплоизоляционный Не нормируется Конструкционный 200 Конструкционно-теплоизоляционный 200 300 1200 1000 Добавками, улучшающими свойства легких бетонов, служат: для теплоизоляционных — регулирующие пористость (воздухо- вовлекающие, газообразующие и пенообразующие), гидрофобизирую- щие и пластифицирующие; Таблица V.13. Назначение легких бетонов на различных видах пористых заполнителей [3] Вид бетона Теплоизоля- ционные Конструкцион- но-теплоизо- ляционные Конструкцион- ные (кроме конструкцион- но-теплоизо- ляционных) Керамзитобетон д_ _±_ Шунгизитобетон + zb Аглопор итобетон — ± + Шлакопемзобетон ztz + + Перлитобетон Бетон на щебне из пористых горных + + ztz пород + ~т~ —|— Термолитобетон •— ~г~ Вермикулитобетон + — — Шлакобетон — + + Бетон на аглопоритовом гравии — ± + Бетон на зольном гравии + + + Примечание Знак «+» означает, что данный бетон рекомендуется. «±» — до- пускается, «—» — не рекомендуется. для конструкционных — регулирующие пористость, гидрофобизи- рующие, пластифицирующие, регулирующие сроки схватывания и твердения (при необходимости) и ингибиторы коррозии. Составы легких бетонов и технологию их приготовления назна- чают в соответствии с Инструкцией по изготовлению конструкций и изделий из бетонов, приготовляемых на пористых заполнителях [7], и строительными нормами и правилами на производство бетонных работ [21, 22]. Области применения легких бетонов на различных пористых за- полнителях указаны в табл. V.13 110
Насыпная плотность крупных пористых заполнителей для конст- рукционных бетонов классов В15...В45 приведена в табл. V. 14. Для приготовления бетонов рекомендуются следующие химические добавки. Воздухововлекающие: смола древесная омыленная СДО (ТУ 13-05- 02-83), смола нейтрализованная воздухововлекающая СНВ (ТУ 81-05- 75-74), сульфанол, пенообразователь ПО-1. Таблица V.14. Насыпная плотность крупных пористых заполнителей для конструкционных бетонов [3] Класс бетона по прочности Марка бетона по средней плотности Максимальная марка крупного заполнителя по насыпной плотности для гравия щебня Песок плотный Песок пористый Песок плотный Песок пористый В10...В17,5 Пл 1200 500 Пл 1300 — 600 — 400 Пл 1400 500 700 — 500 Пл 1500 600 800 400 600 ПлЮОО 700 — 500 700 Пл 1700 800 — 600 800 ПлЮОО 900 — 700 900 В22.5...В40 Пл 1400 — 600 — — ПлЮОО — 700 — — ПлЮОО 600 800 — — Пл 1700 700 — — 700 ПлЮОО 800 — 600 800 ПлЮОО 900 — 700 900 Пл2000 — — 800 1000 Пенообразующие: клееканифольный пенообразователь на основе костного клея (ГОСТ 2067—80), сосновой канифоли (ГОСТ 19113—84) и едкого натра; смолосапониновый пенообразователь на основе мыль- ного корня (ОСТ 4308); алкилсульфатная паста (ТУ 30-10755-75); пенообразователь ПО-6. Газообразующие: алюминиевая пудра марки МАП-1 или МАП-2 (ГОСТ 5494—71 *Е). Пластифицирующие: сульфатно-дрожжевая бражка СДБ (ОСТ 81-79-74 или ТУ 81-04-225-73); поверхностно-активный щелок ПАШ-1 (ТУ 6-03-26-77); синтетическая пластифицирующая добавка СПД (ТУ 88-10Г253-77); суперпластификатор С-3 (ТУ 6-14-19-253-79); этил- силиконат натрия ГКЖ-10 и метилсиликонат натрия ГКЖ-Н (ТУ 6-02- 6976-72); полигидросилоксан ГКЖ-94 (ГОСТ 10834—76*). Ингибиторы коррозии стали: нитрит натрия НН (ГОСТ 19906— 74*Е), бихромат партия БХН (ГОСТ 2651—78*Е), нитрит-нитрат кальция ННК (ТУ 6-03-704-74). Ускорители твердения: хлорид кальция ХК (ГОСТ 450—77*), нитрат кальция НК (ТУ 6-08-867-79), нитрит-нитрат-хлорид кальция 111
Бетоны ячеистые (ГОСТ 25485—82) — разновидность легких бето- нов. Представляют собой затвердевшую смесь вяжущего, воды, тонко- дисперсного кремнеземистого компонента и порообразователя. Строе- ние их характеризуется значительным количеством (до 85 %) мел- ких пор в виде ячеек, заполненных воздухом или паровоздушной смесью. Классифицируют ячеистые бетоны по: условиям твердения; виду порообразователя; видам применяемых вяжущих и кремнеземистых компонентов. По условиям твердения бетоны делят на: автоклавные, твердеющие в среде насыщенного водяного пара под давлением выше атмосферного; неавтоклавные, твердеющие в среде насыщенного водяного пара или при электропрогреве при атмосферном давлении. По виду порообразователя бетоны делят на газобетоны и пенобе- тоны. По виду применяемых вяжущих: на основе цементных вяжущих, в которых содержание портланд- цемента более 50 %; известковых вяжущих, состоящих из извести-кипелки (более 50 %) в сочетании со шлаком, гипсом или без них; шлаковых вяжущих, состоящих из шлака (более 50 %) в сочета- нии с известью, гипсом или щелочью; высокоосновных зол, в которых содержание зол более 50 %; смешанных вяжущих, состоящих из портландцемента (50 % и ме- нее) в сочетании с известью или шлаком. По основному назначению бетоны делят на: теплоизоляционные; конструкционно-теплоизоляционные; констр у кционные; специальные (жаростойкие, звукоизоляционные и др.). Исходя из гарантированных значений прочности бетонов на сжа- тие, в соответствии со СТ СЭВ 1406—78 установлены следующие клас- сы: ВО,35; ВО,75; ВО,85; В1; В1,5; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В 12,5; В15; В17,5; В20. Для изделий из ячеистых бетонов, запроектированных без учета требований СТ СЭВ 1406—78, показатели прочности на сжатие ха- рактеризуются марками: 5; 10; 15; 25; 35; 50; 75; 100; 150; 200; 250. По показателям средней плотности и морозостойкости бетоны под- разделяют на марки: по средней плотности — ПлЗОО, Пл400, Пл500, ПлбОО, Пл700, Пл800, ПлЭОО, Пл 1000, Пл1100, Пл1200; по морозостойкости — Мрз15, Мрз25, Мрз35, Мрз50, Мрз75, МрзЮО. Основные физико-технические свойства бетонов автоклавного твер- дения должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. V.15, V.16. 112
Таблица V.15. Основные физико-технические свойства бетонов автоклавного твердения Вид бетона Марка бетона Класс по прочнос- ти на сжатие Марка бетона по морозостойкости по средней плотности по прочности при осевом сжатии Теплоизоляци- онный 300 5 ВО,35 400 10 ВО,75 500 25 В1,5 Мрз35; Мрз25; Мрз15 15 В1 Мрз25; Мрз 15 10 ВО,75 Мрз 15 Конструкцией- 600 35 В2,5 Мрз75; Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 но-теплоизоля- 25 В1,5 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 ционный 15 В1 Мрз25; Мрз 15 700 50 В3,5 Мрз 100; Мрз75; Мрз50; Мрз35; Мрз25* Мрз 15 Мрз75; Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 35 В2,5 25 В1,5 Мрз35; Мрз25 800 75 В5,0 Мрз 100; Мрз75; Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 50 В3,5 Мрз75; Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 35 В2,5 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 900 100 В7,5 Мрз75; Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 75 В5,0 Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 50 В3,5 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 Конструкцион- 1000 150 В10 Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 ный 100 В7,5 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 75 В5 Мрз25 1100 200 В15 Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 150 В10 Мрз35; Мрз25; Мрз15 100 В7,5 Мрз25; Мрз 15 1200 250 В17,5 Мрз50; Мрз35; Мрз25; Мрз 15 200 В15 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 150 В10 Мрз25; Мрз 15 Примечание. Усадка при высыхании ячеистых бетонов автоклавного твердения со средней плотностью ПлЗОО... Пл400 не нормируется, а со средней плотностью ПлбОО... Пл 1200 должна быть не более 0,7 мм/м для ячеистого бетона на золе и 0,5 мм/м <— для ячеистого бетона на песке и вторичных продуктах обогащения руд. Основные физико-технические свойства бетонов неавтоклавного твердения должны соответствовать требованиям, приведенным в. табл. V.17. В качестве вяжущих для ячеистых бетонов применяют: портландцемент по ГОСТ 10178—85; известь негашеную кальциевую по ГОСТ 9179—77; цементно-известковое (известково-цементное) вяжущее на основе цемента и извести; 113
шлак доменный гранулированный совместно с активизаторами твер- дения (гипсом, щелочью, известью и др.), или в составе смешанного вяжущего по ГОСТ 3476—74; высокоосновное зольное вяжущее (от сжигания горючего сланца); известково-белитовое вяжущее. Таблица V.16. Характеристики бетонов автоклавного твердения Вид бетона Марка бетона по средней плотнос- ти Коэффициент паропро- ницаемости, г/м • ч, не менее, бетона, изго- товленного на Сорбционная влаж- ность (при относи- тельной влажности воздуха 75 %), %, не более, бетона, изго- товленного на песке | золе песке | золе Теплоизоляционный 300 0,035 0,031 8 12 400 0,030 0,027 8 12 500 0,026 0,024 8 12 Конструкционно-теплоизоля- 600 0,023 0,021 8 12 ционный 700 0,020 0,018 8 12 800 0,018 0,016 10 15 900 0,016 0,0145 10 15 Конструкционный 1000 0,015 0,0130 10 15 1100 0,014 0,0115 10 15 1200 0,013 0,0110 Ю 15 Кремнеземистым компонентом служат: песок кварцевый по ГОСТ 8736—85; песок полевошпатовый тонкомолотый; кислая зола-унос ТЭС; тонкодисперсные вторичные продукты обогащения руд. Преобразователями служат: газообразователь — алюминиевая пудра марки ПАП-1 по ГОСТ 5494—71 *Е; пенообразователи на основе клея костного по ГОСТ 2067—80, клея мездрового по ГОСТ 3252—80*, канифоли сосновой по ГОСТ 19113—84; корня мыльного, натра едкого по ГОСТ 2263—79*, пасты алкилсульфатной, пасты скрубберной. Регуляторами процессов структурообразования, нарастания плас- тической прочности, ускорителями и пластифицирующими добавками служат: гипс двуводный, поташ по ГОСТ 4221—76*, сода кальцини- рованная по ГОСТ 5100—85Е, жидкое стекло, триэтаноламин, три- натрийфосфат, супер пластификатор (С-3). Рекомендуемая номенклатура изделий из ячеистого бетона *: панели из автоклавных ячеистых бетонов для наружных стен зда- ний по ГОСТ 11118—73**; * Ячеистые бетоны автоклавного твердения допускается применять для изго- товления всей рекомендуемой номенклатуры изделий. Ячеистые бетоны неавтоклав- ного твердения рекомендуется применять для изготовления мелких стеновых бло- ков и теплоизоляционных изделий. 114
панели из автоклавных ячеистых бетонов для внутренних несущих стен, перегородок и перекрытий жилых и общественных зданий по ГОСТ 19570—74**; изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные по ГОСТ 5742—76; блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие по ГОСТ 21520—76; Таблица V.17. Основные физико-технические свойства бетонов неавтоклавного твердения Вид бетона Марка бетона Класс по прочнос- ти на сжатие Марка бетона по морозостойкости по средней плотности по прочности при осевом сжатии Теплоизоляци- онный 300 5 ВО,35 — 400 10 ВО,75 — 500 15 В1 — 10 ВО,75 — Конструкцион- 600 25 В1,5 Мрз25; Мрз 15 но-теплоизоля- ционный 15 В1 Мрз 15 700 35 В2,5 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 25 В1,5 Мрз25; Мрз 15 800 50 В3,5 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 35 В2,5 Мрз25; Мрз 15 900 75 В5,0 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 50 В3,5 Мрз25; Мрз 15 Конструкцион- 1000 100 В7,5 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 ный 75 В5,0 Мрз25; Мрз 15 1100 150 ВЮ Мрз35; Мрз25; Мрз 15 100 В7,5 Мрз25; Мрз 15 1200 200 В15 Мрз35; Мрз25; Мрз 15 150 ВЮ Мрз25; Мрз 15 Примечание. После тепловлажностной обработки ячеистые бетоны неавтоклав- ного твердения должны иметь прочность на сжатие не менее 70 % марочной. Усадка при высыхании ячеистых бетонов неавтоклавного твердения со средней плотностью ПлЗОО... ПлбОО не нормируется, а со средней плотностью ПлбОО...Пл1200 должна быть не более 3 мм/м. панели стеновые внутренние бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. Уточненное название основных видов ячеистых бетонов [3]: конструкционный (ячеистой структуры) — газобетон, пенобетон, га- зосиликат, пеносиликат, газошлакобетон, газосланцезолобетон, пено- шлакобетон, пеносланцезолобетон, газозолобетон, пенозолобетон, газо- золосиликат, пенозолосиликат, газозолошлакобетон, пенозолошлакобе- тон, газозолобетон неавтоклавный, пенозолобетон неавтоклавный, газо- шлакозолобетон неавтоклавный, пеношлакозолобетон неавтоклавный; 115
конструкционно-теплоизоляционный (ячеистой структуры) — га- зобетон, пенобетон, газосиликат, пеносиликат, газошлакобетон, газо- сланцезолобетон, пеношлакобетон, пеносланнезолобетон, газозолобе- тон, пенозолобетон, газозолосиликат, пенозолосиликат, газозолошла- кобетон, пенозолошлакобетон, газозолобетон неавтоклавный, пеноао- лобетон неавтоклавный, газошлакозолобетон неавтоклавный, пе- ношлакозол обетон неавтоклавный; теплоизоляционный (ячеистой структуры) — газобетон, пенобетон, газосиликат, пеносиликат, газошлакобетон, пеношлакобетон, газослан- цезолобетон, пеносланцезолобетон, газозол обетон, пенозолобетон газозолошлакобетон, пенозолошлакобетон, газозолобетон неавтоклав- ный, пенозолобетон неавтоклавный, газошлакозолобетон неавтоклав- ный , пеношлакозолобетон неавтоклавный. Перечень отраслевых стандартов и технических условий на материалы для приготовления ячеистых бетонов [7] 'Корень мыльный................................... Триэтаноламин..................................... Тринатрийфосфат .................................. Паста алкилсульфатная............... ............. Паста скрубберная ................................ Суперпластификатор С-3............................ ОСТ 4304 ТУ 6-09-2448-78 ТУ 6-08-250-72 ТУ 38-10755-75 ТУ 38-107101-76 ТУ 6-14-19-252-79 Бетонные смеси готовят на бетонных заводах, располагающих механизированными и автоматизированными складами цемента и за- полнителей, дозаторами для всех материалов и весами для отпуска бетонных смесей. Смеси поставляют в виде: а) затворенной водой смеси, доставленной к месту потребления в готовом для укладки виде; б) сухой смеси цемента с заполнителями, затворяемой водой в явтобетоносмесителе в пути следования или непосредственно на строи- тельном объекте. Смеси, используемые для производства изделий, должны соответ- ствовать ГОСТ 7473—85, стандартам предприятия или технологическим картам, разработанным с учетом эксплуатируемого на заводе техно- логического оборудования и конкретных условий производства. При подборе составов бетонных смесей заводом-изготовителем исхо- дят из условия получения бетонных смесей с заданными свойствами при наименьшем расходе цемента. Жесткость или подвижность сме- сей, используемых предприятием для изготовления сборных бетонных и железобетонных изделий, определяют у места укладки. Во время транспортирования потеря подвижности не должна превышать: 50 % — при подвижности смеси не более 8 см; 30 % — при подвиж- ности смеси свыше 8 см. Составы бетонных смесей подбирают и назначают заводские или центральные ведомственные лаборатории перед началом производства бетонных и железобетонных изделий, при изменении проектных ха- рактеристик бетона, вида или поставщика цемента, заполнителей и технологических режимов производства. 116
На предприятиях сборного железобетона при необходимости сле- дует корректировать рабочий состав бетона. Как правило, это делают по данным операционного контроля свойств заполнителей (влажности, зернового состава, насыпной плотности), контроля передаточной проч- ности для предварительно напряженных конструкций и напряжения для напрягаемого бетона, а также на основе статистической обработки фактических данных по прочности в соответствии с ГОСТ 18105—86. В табл. V.18 приведены наиболее часто встречающиеся виды бетонных смесей, характеризуемые подвижностью и жесткостью. Т а б л и ц а V. 18. Классификация бетонных смесей по подвижности и жесткости [23] Бетонная смесь Осадка конуса, см Жест- кость, с Бетонная смесь Осадка конуса, см Жест- кость, с Сверхжесткая — 40...150 Малоподвижная 1...5 4...8 Особо жесткая — >15...40 Подвижная 5...15 2...4 Жесткая — 8...15 Литая >15 — Бетонная смесь должна обладать однородностью, заданными свой- ствами, хорошей формуемостью, обеспечивать легкое и быстрое по- лучение изделий необходимой формы, в назначенный срок — проект- ного класса бетона. Жесткие бетонные смеси имеют ряд преимуществ перед подвижны- ми. При одинаковых расходе цемента и степени уплотнения прочность жестких смесей выше чем пластичных. Бетон, полученный на жестких бетонных смесях, более долговечен, имеет лучшие показатели по плот- ности, водонепроницаемости, морозостойкости. В раннем возрасте бетон значительно быстрее набирает прочность, ему можно назначить более резкий режим тепловой обработки, что дает возможность повы- сить оборачиваемость форм, площадей для формовки и камер тепловой обработки. Однако жесткие бетонные смеси требуют более мощного оборудования для принудительного перемешивания и уплотнения, повышают удельный расход электроэнергии и износ оборудования. Конкретные бетонные смеси применяют в зависимости от условий приготовления, конфигурации, размеров изделий, армирования и других факторов. В целях предотвращения перебоев в обеспечении формовочных линий бетонными смесями применяют бункера-накопители вмести- мостью, соответствующей объему наиболее крупногабаритных изделий, локальные или вторичные смесители и другие технические средства. СВОЙСТВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И БЕТОНОВ Основные свойства бетонных смесей: удобоукладываемость, проч- ность и деформативность, водоудерживающая способность, связность и однородность. Они изменяются под воздействием технологических факторов. Удобоукладываемость — одна из основных характеристик бетон- ных смесей. Ее оценивают по показателям подвижности и жесткости, определяемых по ГОСТ 10181.0—81 и ГОСТ 10181.1—81. 117
Подвижность определяют осадкой стандартного конуса (в см). Жесткость — временем вибрации (в сек) бетонных смесей, необходи- мым для заполнения специальных форм. Исходя из интенсивности уп- лотнения и выбора состава бетона достигают различную удобоукла- дываемость. С повышением водосодержания жесткость бетонных сме- сей уменьшается, а подвижность увеличивается. Расход цемента при одном и том же водосодержании мало влияет на удобоукладываемость смесей. Его можно несколько уменьшить при повышении жесткости смесей, предельной крупности заполнителя и уменьшении общей пус- тотности. При постоянных водосодержании и расходе цемента содержание песка не влияет на жесткость бетонных смесей. Если количество его выше верхнего предела, жесткость увеличивается. При уменьшении содержания песка ниже предела возможны случаи расслоения, за счет чего также повышается жесткость. Для предотвращения этого явления увеличивают водосодержание, дополнительно вводя воду и цемент. С увеличением предельной крупности заполнителей уменьшают водопотребность и жесткость бетонных смесей. Водопотребность их повышается при наличии в мелком или крупном заполнителях пыле- видных, илистых или глинистых частиц, а также при повышении водо- поглощения заполнителей и их содержания в бетонных смесях. Значительно понизить водопотребность бетонных смесей можно, вводя в их состав поверхностно-активные добавки. При введении, например, добавки СДБ несколько снижается прочность бетона. В этом случае для эффективного применения добавки необходимо сни- жать водопотребность не менее чем на 8... 10 %. Увеличению жесткости и понижению подвижности бетонных сме- сей способствует увеличение времени выдерживания их от начала при- готовления до укладки и уплотнения, повышение температуры смеси и окружающей среды и другие факторы. Удобоукладываемость бетонных смесей (СНиП 5.01.23—83) прини- мают в соответствии со способом формовки и типом конструкций со- гласно данным табл. V. 19. Получение бетонных смесей удобоуклады- ваэмостью большей, чем указано в табл. V.19. должно обеспечиваться без повышения расхода цемента за счет применения пластифицирую- щих добавок. Согласно СНиП 5.01.23—83, определять удобоуклады- ваемость бетонной смеси следует при температуре не выше 25 °C. Прочность и деформативность — способность смесей в свежеотфор- мованном состоянии сохранять приданную им форму после снятия оснастки. Эти характеристики зависят, в первую очередь, от жест- кости. С ее повышением прочность в смеси увеличивается. Так, на- пример, при жесткости около 600 с прочность смеси при сжатии около 0,8 МПа. Бетонные смеси отличаются от вязких жидкостей тем, что обладают структурной прочностью благодаря наличию внутренних сил вязкого трения. В вязких жидкостях такие силы отсутствуют. От твердых тел они отличаются тем, что не обладают упругостью формы. При незначительных нагрузках способны к пластическим не- обратимым деформациям течения. Способность такой структуры из- 118
менять реологические характеристики под влиянием механических воздействий и восстанавливать их после прекращения воздействия, называют тиксотропией. Водоудерживающая способность — предел содержания свободной воды, при котором смесь, имея определенную подвижность, еще со- храняет свою связность. Таблица V. 19. Удобоукладываемость бетоных смесей для разных изделий [21] Изделия Осадка конуса, см, или жесткость, с, бетонной смеси, принимаемые при технологии агрегатно-поточной или конвейерной с уплотнением на ви- бротощадках или вибронасадками стендовой (кроме кассетной) с уплотнением глубинными и поверхностными вибраторами в формах с навесны- ми вибраторами при высоте бетонирова- ния, см до 80 более 80 Плоские изделия с повышенными требо- ваниями к качеству их поверхностей (сте- новые панели и перегородки, плиты и па- нели перекрытий и т. д.) То же при обычных требованиях к каче- ству поверхностей (плиты покрытий зда- ний, дорожные покрытия, плиты крепле- ний откосов земляных сооружений, эле- менты подпорных стенок, бункеров) Панели и настилы с круглыми, овальны- ми и другими пустотами и подобные из- делия Ребристые и кессонные плиты, панели и подобные элементы (плиты перекрытий, лестничные площадки и марши) Блоки фундаментные и стеновые и подоб- ные изделия простой конфигурации Линейные изделия простого профиля (ри- гели, балки, колонны, стойки, перемыч- ки, сваи), а также таврового профиля, формуемые полкой вверх Линейные изделия сложного профиля (тавровые и двутавровые балки, опоры ЛЭП, мачты, фермы, двуветвевые колон- ны) Криволинейные элементы покрытий, ре- зервуаров, лотков, тоннельных обделок, шахтных стволов Трубы, мачты, кольца колодцев 1...4 см 5...10 с 11. ..20 с 1...4 см 5...10 с 5...10 с 1...4 см 5...10 с 5...10 с 1...4 см 1...4 см 1...4 см 5...10 с 1...4 см 5...9 см 1...4 см 1...4 см 5...10 с 1...4 см 5...9 см 5...9 см 5...10 с 5...9 см 1...4 см 5...9 см 5...9 см 5...10 с Реологические характеристики смеси зависят от количества воды затворения. На формирование структуры бетонной смеси влияет также физически и физико-химически связанная вода, хотя последняя и не находится в прямой зависимости от степени ее подвижности. С увели- чением содержания воды в смеси увеличивается количество свободной воды, которая находится в крупных сообщающихся между собой 119
капиллярах, в макропорах и полостях. Ее еще называют гравитацион- ной водой, так как под действием сил тяжести она способна перемеща- ться в пустотах. Свободная вода в бетонной смеси способствует раздви- жке твердых частиц и утолщению водных оболочек на их поверхности, а это влечет за собой ослабление молекулярного сцепления, исчезнове- ние сил капиллярного взаимодействия и вязкости цементного теста. Водоудерживающая способность смеси прямо зависит от водоудер- живающей способности вяжущего вещества и других тонкозернистых компонентов. Водоудерживающая способность портландцементов не превышает в среднем 1,65 Нг, где Нг — нормальная густота теста цемента. Если содержание воды в смеси превышает ее водоудерживающую способность, то бетонная смесь расслаивается, а избыточная вода отделяется. При этом сначала оседают более крупные зерна запол- нителя, а затем мелкие, так как вязкость цементного теста недостаточ- на для удержания частиц бетонной смеси в исходном положении. Вода, как более легкий элемент бетонной смеси, поднимается вверх и ослабляет в дальнейшем верхний слой формуемого изделия. После видимого водоотделения и расслоения бетонной смеси про- исходит процесс седиментации — оседают частицы вяжущего, песка и добавок под действием сил тяжести. Это длится до тех пор, пока остав- шееся количество воды не будет соответствовать водоудерживающей способности цементного теста. Связность и однородность смесей достигается оптимальным подбо- ром составов бетонов, их тщательным перемешиванием. Бетонная смесь в процессе транспортирования, укладки и уплотнения должна обладать связностью и однородностью. В противном случае это ведет к нарушению структуры смеси и значительным потерям ее прочностных характеристик. Нарушается структура бетонной смеси из-за того, что свободная от седиментационных процессов вода поднимается вверх, обтекает зерна заполнителей и создает сеть сообщающихся капиллярных ходов. В местах скопления крупных заполнителей и расположения арматур- ных стержней могут образовываться водные полости, переходящие (впоследствии) в воздушные. Они уменьшают площадь контакта це- ментного камня с заполнителем и арматурой и ослабляют их сцепление. Наличие капиллярных ходов ведет к резкому снижению водонепрони- цаемости и понижению других прочностных показателей бетонов. Основные показатели затвердевшего бетона — прочность и плот- ность. На его свойства оказывают также влияние водопоглощение, пористость, водонепроницаемость, влажность и другие характеристики. Наиболее важная характеристика механических свойств бетона — сопротивление сжатию. Для оценки прочности бетонов на сжатие введено понятие класса (марки). Это предел прочности при сжатии образцов кубической фор- мы, изготовленных из бетонной смеси стандартным способом и испы- танных в 28-суточном возрасте нормального твердения при температу- ре (20 ± 2) °C и относительной влажности среды не менее 90 %. Класс служит условным критерием прочности, дает сравнительную оценку 120
различных по составу и исходным материалам бетонов, так как ме- тоды изготовления, твердения и испытания образцов часто не соот- ветствуют применяемым в конкретном случае методам на производстве. Класс зависит от активности и содержания цемента, количества воды затворения и заполнителей, степени уплотнения, температуры тверде- ния, влажности среды, сцепления заполнителей с растворной состав- ляющей. Однако содержание цемента должно быть оптимальным, так как его излишнее количество в бетоне ведет к увеличению усадки, пол- зучести и экзотермии цемента в начальный период твердения. Повы- шая активность цемента, можно сократить его расход. Основное влияние на прочность бетонов оказывает водоцементное отношение, так как в период схватывания зерна цемента взаимодей- ствуют лишь с частью введенной в бетонную смесь воды. Остальная вода в бетоне — избыточная, приводящая впоследствии к образованию пористой структуры. Прочность бетонов в зависимости от содержания в них воды: R6 = А7?ц (Ц/В — 0,5) при Ц/В 2,5; R6 = А^ц (Ц/В + 0,5) при Ц/В 2,5, где А, Ах — коэффициенты качества заполнителей. Уравнения эти приближенные, так как зависимость прочности бе- тонов от Ц/В не всегда постоянна. Бетоны как хрупкие каменные материалы имеют прочность на растяжение в несколько раз меньшую, чем на сжатие (в 8...20 раз). Прочность их на растяжение оценивают косвенными методами, напри- мер по прочности бетонных балочек стандартного размера на растяже- ние при изгибе, с переходным коэффициентом к показателю прочности на осевое растяжение. Предел прочности бетонов на растяжение имеет большое значение для конструкций, воспринимающих растягивающие усилия. Эти по- казатели зависят от водоцементного отношения, вида и прочности за- полнителя, сцепления его с цементным камнем, условий твердения. Плотность бетонов зависит от их состава и качества укладки бе- тонной смеси в формы. Поры и неплотности уменьшают рабочую пло- щадь сечения материала, а под действием нагрузок создают концентра- цию напряжений на границе раздела твердой, жидкой и газообразной фаз. Эги перенапряжения снижают общее сопротивление бетонов действию внешних сил. Достичь надлежащую плотность можно, если будет достигнуто полное соответствие между удобоукладываемостью бетонной смеси и средствами уплотнения. При этом важную роль играет вводимое количество воды. Отклонения в ту или иную сторону ведут к снижению прочности бетонов: при недостатке воды бетонная смесь может быть недоуплотнена, а при избытке создается излишняя ка- пиллярная пористость. С уменьшением В/Ц прочность бетонов, в со- ответствии с законом водоцементного отношения, увеличивается. При дальнейшем уменьшении В/Ц (за пределы оптимального В/Цопт) удобоукладываемость резко ухудшается; применяемые средства уплот- нения не могут обеспечить достаточную плотность, в результате чего прочность снижается. 121
Плотность бетонов определяют в соответствии с ГОСТ 12730.1—78 с погрешностью до 1 кг/м3: Pw = mlv • 1000, где т — масса образца, г; v — объем образца, см3. Плотность бетона серии образцов вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытания всех образцов серии. Плотность при нормированном влажностном состоянии Рн, кг/м3: 1 + ^ по 100 100 где Pw — плотность бетона при влажности WM, кг/м3; WH — норми- рованная влажность бетона, %; WM — влажность бетона в момент испытания, определенная по ГОСТ 12730.2—78, %. Водопоглощение — способность бетонов, как капиллярно-пористых материалов, поглощать воду при непосредственном контакте или влагу из окружающей воздушной среды. Если относительная влажность воздушной среды существенно пре- вышает влажность бетона или температура среды, насыщенной влагой, выше его температуры, происходит сорбционное и конденсатное увлаж- нение. Равновесная (сорбционная) влажность зависит от общей порис- тости бетона, характера расположения и размера пор. Сорбционное увлажнение у обычных бетонов на плотных заполни- телях почти отсутствует; у легких на пористых заполнителях дости- гает 4...8 % по массе, а у бетонов ячеистого строения — 20...25 %. При непосредственном контакте бетона с водой водопоглощение происходит за счет капиллярного подсоса влаги в бетоне или через открытые поры при поливе бетонных конструкций. При наличии влажностного и температурного градиентов в бетоне происходит капиллярный подсос. В капиллярах сечением до 1 мк вода не проходит даже при повышенном давлении, так как ее адсорбцион- ные пленки на стенках капилляров толщиной около 0,5 мк перекры- вают их сечение. Повышенное водопоглощение через тонкие капилляры наблюдается в результате диффузионных процессов. Максимальное водопоглощение бетонов на плотных заполнителях достигает 4...8 % по массе или 10...20 % по объему. В легких бетонах этот показатель зависит от количества и характера пористости запол- нителя, строения бетона, других факторов и колеблется в больших пределах. Водонасыщение ведет к потере прочности бетонов. Отношение прочности в водонасыщенном состоянии к прочности в сухом называют коэффициентом размягчения бетона, который колеб- лется в таких пределах: Для тяжелых бетонов ................................ 0,85...0,9 Для бетонов на гипсовых вяжущих ......................До 0,35...0,45 Водопоглощение бетонов определяют с погрешностью до 0,1 % в соответствии с ГОСТ 12730.3—78: ^7 __ м in.- • 100. 122
где гас — масса высушенного образца, г; тъ — масса водонасыщен- ного образца, г. Водопоглощение бетона отдельного образца по объему Wo опре- деляют с погрешностью до 0,1 %: wo = ГмРв/рВ( где р0 — плотность сухого бетона, кг/м3; рв — плотность воды, при- нимаемая 1 г/см3. Водопоглощение бетона серий образцов определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний отдельных образцов в серии. Кроме указанного, существует метод определения водопоглощения бетонов при кипячении (ГОСТ 12730.3—78). По массе 1Гм.КИп его определяют с погрешностью до 0,1 %: ^мкИП- -- 100, гпс где тКИп — масса образца после кипячения, г; тс — масса сухого образца, г. Водопоглощение по объему Wo,кип определяют также с погреш- ностью до 0,1 %: ^Окип WМ КИПр(/Рв> где р0 — плотность сухого бетона, г/см3; рв — плотность воды, при- нимаемая 1 г/см3. Пористость по результатам определения плотности, водопогло- щения и сорбционной влажности устанавливают в соответствии с ГОСТ 12730.1—78, ГОСТ 12730.3—78 и ГОСТ 12852.6—77. Полный объем пор бетона серии образцов Пп определяют с погреш- ностью до 0,1 %: п =['-Ро-.роа юо, п \ Рб / где рб — плотность измельченного в порошок бетона, определенна* при помощи пикнометра или прибора Ле-Шателье по ГОСТ 8269—87. кг/м3; р0 — плотность сухого бетона серии образцов, определенная по ГОСТ 12730.1—78, кг/м3. Объем открытых капиллярных пор бетона в серии образцов По, %: По = w0, где Wo — объемное водопоглощение бетона серии образцов, опреде- ленное по ГОСТ 12730.3—78, %. Объем открытых некапиллярных пор бетона в отдельных образцах (объем межзерновых пустот) Пмз, % по объему: Пмз = • юо, где V — объем образца, определенный по ГОСТ 12730.1—78, см3; У± — объем образца, определенный по ГОСТ 12730.4—78, п. 2, см3. 123
Объем открытых некапиллярных пор бетона в серии образцов оп- ределяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний всех образцов в серии. Объем условно закрытых пор бетона в серии образцов П3, %: П3 = Пп — По — Пмз. Показатель микропористости бетона серии образцов Пмк: где Вс — сорбционная влажность бетона в серии образцов прй отно- сительной влажности воздуха 95... 100 %, определенная по методике ГОСТ 12852.6—77, % по объему. Показатели среднего размера пор и однородности размеров пор в бетоне следует определять по кинетике их водопоглощения. Водонепроницаемость бетонов достигается, в основном, за счет повышения плотности, предварительного обжатия их в процессе изго- товления изделий для погашения растягивающих напряжений, введе- ния поверхностно-активных добавок. Степень водонепроницаемости характеризуется максимальным дав- лением воды, при котором на верхней поверхности образца не проса- чивается вода. Повышенную плотность достигают оптимальным содержанием це- мента и песка в бетонах, малым водоцементным отношением, надле- жащим уплотнением при формовании изделий и влажностным режимом твердения. В качестве поверхностно-активных добавок для повышения водо- непроницаемости бетонов применяют как гидрофильные, так и гидро- фобные. Они способствуют повышению плотности бетонов за счет сни- жения водопотребности смеси и уменьшения отделения воды при седиментационных процессах. Появление несколько большего количе- ства пор в бетонах при применении поверхностно-активных добавок не снижает показателей водонепроницаемости, так как образовавшиеся микропоры замкнутого типа блокируют сообщения между капилляра- ми и снижают капиллярную проницаемость и фильтрационную спо- собность бетонов. Для повышения водонепроницаемости применяют и другие добавки (алюминат натрия, хлорное железо, гидроокись же- леза, натриевое жидкое стекло, бентонитовые глины), однако при этом необходимо учитывать условия эксплуатации конструкций. Показатели водонепроницаемости бетонов определяют в соответ- ствии с ГОСТ 12730.5—78. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ ОБЫЧНЫХ БЕТОНОВ Цель проектирования составов бетонов — получение заданных проч- ности и долговечности к определенному сроку твердения при мини- мальном расходе цемента, что достигается рациональным соотношением между цементом, заполнителями и водой с учетом технологических ре- жимов приготовления и уплотнения смеси при формовании, а также 124
условий тепловой обработки. Наиболее приемлем для этого расчетно- экспериментальный способ, при котором предварительно рассчитывают состав бетона по графикам и формулам, полученным вследствие обобще- ния результатов проведенных ранее исследований, а затем уточняют по результатам приготовления опытных замесов и испытания конт- рольных образцов. Оптимальное содержание воды в бетонной смеси и правильный подбор состава зерен заполнителей — важные факторы при подборе составов бетонов. При проектировании состава необходимо знать следующие данные: прочность бетона в конструкции к определяемому сроку; подвижность или жесткость бетонной смеси; вид и активность цемента; условия прэизводства; характеристику применяемых материалов; особые тре- бования, предъявляемые к бетону и бетонной смеси. Подбор состава бетона заключается в последовательном определе- нии водоцементного отношения в зависимости от требуемой прочности, срока и условий твердения; расхода составляющих на 1 м3 бетона, воды — в зависимости от требуемой подвижности или жесткости бе- тонной смеси, цемента, крупного и мелкого заполнителей; подвижности и жесткости на пробных замесах, а при необходимости — морозостой- кости, водонепроницаемости. С помощью контрольных бетонных ку- биков, приготовленных на этой смеси, определяют также прочность бетона (ГОСТ 27006—86). Состав смеси может быть выражен массовым соотношением между цементом, песком и щебнем (гравием) с указанием водоцементного отношения и активности цемента или в виде расхода материалов по массе на 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси. Различают номинальный (лабораторный) состав бетона, который устанавливают для сухих материалов, и производственный (полевой) с учетом естественно влажного состояния материалов. Лабораторный состав бетона определяют расчетно-экспериментально. На основе фор- мул для определения расхода цемента, щебня (гравия), песка и воды по абсолютным объемам рассчитывают состав бетона, уточняя его в дальнейшем пробными замесами. Порядок расчета состава бетона. 1. Водоцементное отношение, в зависимости от требуемой проч- ности, срока и условий твердения бетона, определяют предварительны- ми опытами, устанавливающими зависимость прочности бетона от этого фактора и активности цемента. Для обычных бетонов при В/Ц > 0,4: р/ТТ _____А ______ • D/U“ Яб + А0,5Яц ’ для высокопрочного бетона при В/Ц <С 0,4: В/П =_____^3------ /?б-~ A, 0,5/?u ’ где 7?б — предел прочности бетона при сжатии, МПа; А, А1 — эмпи- рические коэффициенты для высококачественных заполнителей А = = 0,65, Ах = 0,43; для заполнителей среднего качества А = 0,6,. 125
Таблица V.26. Рекомендуемые и допускаемые марки цеменлюо для тяжелых бетонов в зависимости от их проектных классов Марки цемента при условиях твердения Класс бетона естественных тепловой обработке при отпускной прочности бетона. % проектной рекомен- дуемые допускаемые 70 и менее 80...100 рекомен- дуемые допускаемые рекомен- дуемые допускаемые В7,5 300 — 300 - — В10 300 400 300 400 400 300; 501. В15 400 300; 500 400 300; 500 400 500 В20 400 300; 500 400 300; 500 400 500 В22,5 400 500 400 500 500 400 В25 400 500 400 500 500 400 ВЗО 500 550; 600 500 550; 600 550 500; 600 В35 550 500; 600 550 500; 600 600 500; 600 В40 600 550; 500 600 550; 500 600 550 В50 600 550 600 550 — — Аг = 0,4; Для заполнителей низкого качества А = 0,55, А, = 0,37; 7?ц — активность портландцемента, определяемая по ГОСТ 310.4—81. Высококачественные заполнители — это щебень и песок из плот- ных горных пород высокой прочности, оптимального зернового соста- ва; низкокачественные — щебень и песок из пород пониженной проч- ности неоптимального зернового состава, обладающие повышенной водопотребностью. Рекомендуемые и допускаемые марки цемента с учетом проектной и отпускной прочности бетона, условий его твердения следует при- нимать в соответствии с данными табл. V.20, а для мелкозернистых бетонов — в соответствии с табл. V.21. Таблица V.21. Рекомендуемые и допустимые марки цементов для мелкозернистых бетонов в зависимости от их классов [3] Класс бетона Марки цемента Класс бетона Марки цемента рекомендуе- мые допускаемые рекомендуе- мые допускаемые В7,5 300 400 В22,5 500 400 В10 В15 400 400 500 500 В25 500 400 В20 500 400 ВЗО 500 — 2. Расход воды на 1 м2 3 бетона определяют ориентировочно в за- висимости от требуемой подвижности или жесткости бетонной смеси по заранее установленной опытами зависимости подвижности (жест- кости) бетонной смеси от расхода воды. Если применяют мелкий песок водопотребностью более 7 %, то расход воды увеличивают на 5 л на каждый процент увеличения ее, а при применении крупного песка водопотребностью менее 7 % — уменьшают на 5 л на каждый процент уменьшения ее. 126
При применении гравия расход воды уменьшают на 10 л, а при при- менении пуццолановых цементов — увеличивают на 15...20 л. При расходе цемента свыше 400 кг расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг цемента. Ориентировочный расход воды в зависимости от вида заполнителя и характера бетонной смеси приведен в табл. V.22. Таблица V.22. Ориентировочный расход воды в зависимости от вида заполнителей и показателей удобоукладываемости [3] Показатель удобоукла- дываемости бетонной смеси Расход воды для приготовления бетонной смеси, л/м3, при наибольшей крупности зерен, мм гравия щебня осадка конуса, см жесткость, с 10 20 40 70 10 20 40 70 9...12 215 200 185 170 230 215 200 185 6...8 — 205 190 175 160 220 205 190 175 3...5 — 195 180 165 150 210 195 180 165 1...2 — 185 170 155 140 200 185 170 155 — 30...50 165 160 150 — 175 170 160 — — 60...80 155 150 140 — 165 160 150 — — S0... 120 145 140 135 — 160 155 140 — — 150...200 135 130 128 — 150 145 135 — 3. Расход цемента определяют по полученным данным о водопо- требности бетона В и В/Ц, кг на 1 м3 бетона: Ц = . D/Ц Если он меньше допустимого по условию плотности бетона, то его увеличивают до требуемой нормы в соответствии со СНиП 5.01.23-83. 4. Расход щебня (гравия), кг на 1 м3 бетона: Щ(Г) = 1000 V а 1 1 ущ—7— + —- Рщ Рщ где Ущ — пустотностъ щебня (гравия) в стандартно рыхлом состоянии (относительная величина); а — коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия) раствором; рщ— насыпная плотность шебня (гравия), кг/л; рщ — плотность щебня (гравия), кг/л. Таблица V.23. Оптимальные значения коэффициента а [3] Расход це- мента, кг/м3 а при значении В/Д 0,3 | 0,4 | 0,5 0,6 j 0,7 | 0,8 250 — — — 1,26 1,32 1,38 300 — — 1,3 1,36 1,42 — 350 — 1,32 1,38 1,44 — — 400 1,31 1,40 1,46 — — — 500 1,44 1,52 1,56 — — — 600 1,52 1,56 — — — — Примечания: 1. При других Ц и В/Ц коэффициент а находят интерполяцией 2. Если водопотребность используемого мелкого песка более 7 %, значение а уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребности песка; если водопотребность круп- ного песка менее 7 %, коэффициент а увеличивают на 0,03 на каждый процент уменьшения» водопотребности песка. 127
Соотношение между песком и щебнем (гравием) устанавливают с учетом коэффициента а, оптимальное значение которого в пластичной бетонной смеси на песке средней крупности водопотребностью 7 % приведены в табл. V.23 [4]. Они гарантируют максимальную прочность и наилучшую удобоукладываемость бетонной смеси. 5. Расход песка, кг на 1 м3 бетона: П = [ 1000- UL + в + -£L)] рп, где Ц, В, Щ — расход соответственно цемента, воды, щебня (гравия), кг на 1 м3 бетона; рц, рщ, рп — плотность соответственно цемента, щебня, песка, кг/л. Содержание песка в бетонной смеси оптимально, когда при задан- ной подвижности минимальна потребность в воде. Количество песка в смеси заполнителей условно принимают равным проценту пустот в уплотненном крупном заполнителе, уменьшенному на 0,02 с коррек- тировкой пробными замесами. 6. После определения предварительного расхода материалов на 1 м3 бетона готовят пробный замес на 8... 12 л бетонной смеси для про- верки и корректировки ее подвижности или жесткости. Для этого в приготовленную бетонную смесь добавляют цемент и воду порциями по 10 % (при недостаточной подвижности) или песок и щебень (при повышенной подвижности). Делают это до тех пор, когда подвижность соответствует заданной. Плотность бетонной смеси, кг/м3: р' = . 1000, где V — вместимость мерного сосуда, дм3; gt — масса пустого сосуда, нг; g2 — масса сосуда с уплотненной бетонной смесью, кг. По данным о расходе материалов на пробный замес и плотности определяют уточненный расход материалов на 1 м3 бетонной смеси и вы- ражают ее номинальный состав в виде соотношения h п s т по массе или объему с указанием В/Ц: Ц = Ц/SPp'; Щ = Щ/SPp'; П - П/SPp', где SP — общий расход материалов на лабораторный замес по массе, кг; Ц, Щ, П — соответственно расход цемента, щебня (гравия) и песка, кг, на лабораторный замес; р' — плотность бетонной смеси лаборатор- ного замеса, кг/м3. Расход воды уточняют: В = Ц -ц-. После эгого из бетонной смеси уточненного состава готовят образ- цы и подвергают их тепловой обработке по заданному режиму или вы- держивают в нормальных условиях и испытывают в установленные сроки. 128
Для обеспечения экономичного расхода цемента по результатам испытания приготовленных образцов выявляют оптимальное коли- чество воды. Коэффициент выхода бетонной смеси: r _ 1000 _ 1000 Р~ Уц + Уп+Кц “ U , П Щ ’ Рц Рп Рщ где Уц, Vn, Ущ — расход соответственно цемента, песка, щебня (гра- вия), л на 1 м3бетона; рц, рп, рш — плотность соответственно цемента, песка, щебня, кг на 1 м3. Расход материалов на замес бетономешалки, кп Цзам=Ц-^-р; Щзам = Щ-^-р; П3ам П iqqq Вздм = Цзам ц > где V — вместимость бетономешалки (определяют по сумме объемов загружаемых сухих материалов), м3; £ — коэффициент выхода бетона (0,63...0,7). Если вместимость бетономешалки У, л по выходу бетонной смеси, то расход материалов на замес: Цзам=ЦУ; Пзам^ПУ; Щзам-ЩК Рабочий состав бетона получают уменьшением объема воды затво- рения, принятого в номинальном составе, на долю влаги, содержащей- ся в мелком и крупном заполнителях. П3ам = Пзам + Пзам jqq ’ Щзам = Щзам 4" Щзам jqq J р>' _р> 1т1 । ттт \ °зам — °зам — [1 Азам Jqq-Г ^Азам jqq ~ I f где Пзам, Щзам» Взам — расход соответственно песка, щебня (гравия) и воды на один замес бетономешалки с учетом естественной влажности материалов, кг; Wa, — влажность песка и щебня (гравия), %. Пример. Определить состав бетона В 20 для ребристых плит, изготовляемых по стендовой технологии. Условия твердения — тепловая обработка в течение 10 ч. Бетонная смесь с осадкой конуса 1 см. Портландцемент М 400. Наибольшая круп- ность щебня 20 мм. Марка щебня» определяемая по дробимости 600. В результате испытаний получены следующие характеристики материалов: ₽ц == 41 МПа; рц = 3100 кг/м3; р” = 1300 кг/м3; нг = 27 %; песок кварцевый рп = 2,61 кг/л; pH = 1,5 кг/ л; Мк = 2,2; щебень гранитный рщ == 2,6 кг/л; р£нц = *= 1,5 кг/ л; марка щебня по прочности на сжатие 1000; пустотность щебня — 0,42. Решение, 1. Водоцементное отношение: В А/?ц 0,6-41 24,6 Ц /?б + А0,5/?ц ~ 30 + 0,6 - 0,5.41 42,3 ’ * 129
2? Расход цемента: В 185 „ Ц -g— = 0>58 — 3,9 кг/м ТГ 3. Расход щебня: 1000 Рщ 1000 1,38 1 1,5 + 2,6 1298 кг/м3. 4. Расход песка: П = | 1000 — (— + В + —55-)] рп = Г1000 — (-|5L + 185 + -5^.) I 2,61 =. L \ Рц Рщ /J L \ 3,1 2,6 /J = 555,6 кг/м3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ Цель проектирования — получение прочных, долговечных и эко- номичных легких бетонов заданной удобоукладываемости смеси и оп- ределенной плотности с учетом теплозащитных требований. Ввиду разнообразия видов легких бетонов, пористых заполнителей и их свойств, разработать единую методику расчета их состава невозможно. Вместе с тем, некоторые зависимости, рассмотренные при определении состава тяжелых бетонов, пригодны и для легких. В отличие от тяже- лых бетонов, прочность легких не зависит строго от водоцементного отношения, из-за большого влияния на ее изменение вида и прочности заполнителя, расхода и активности цемента и других факторов. Таблица V.24. Марка цемента для легких бетонных смесей в зависимости от проектных классов бетона [3] Класс бетона {Марки цемента Класс бетона Марки цемента рекомен- дуемые допускаемые рекомен- дуемые допускаемые ВЗ,5...В7,5 400 300 В25 500 550; 600 В10...В15 400 300; 500 ВЗО 550 500; 600 В17,5 400 500; 550 В40 600 550 В22,5 500 400; 550; 600 Вяжущие при проектировании составов легких бетонов: портланд- цемент, шлакопортландцемент и их разновидности, соответствующие требованиям ГОСТ 10178—85. В зависимости от требуемого класса бетона по прочности на сжатие марку цемента назначают в соответ- ствии с табл. V.24 (СНиП 5.01,23-83). Для легких бетонов применяют пористые заполнители, отвечаю- щие требованиям ГОСТ 9757—83 и ГОСТ 25820—83. При применении пористых заполнителей повышенной насыпной плотностью норму расхода цемента при данной проектной средней плотности бетона устанавливают с применением коэффициентов, при- веденных в табл. V.25. 130
Таблица V.25. Показатели коэффициентов в зависимости от расхода цемента при данной проектной плотности [3] Способ снижения средней плотности конструкционно- теплоизоляционных легких бетонов Значения коэффициентов изменения расхода цемента для проектных классов бетона В3,5 1 В5.0 J В7.5 Применение вспученного перлитового песка 1,05 1,07 1,1 Поризация пеной или газообразователями (для бес- песчаных поризованных бетонов) 1.15 1,2 — Исходные данные при проектировании составов легких бетонов: требуемая прочность с указанием срока ее достижения и условий твер- дения, наибольшая допустимая плотность в сухом состоянии, показа- тель подвижности или жесткости смеси с учетом условий формования и вида изделий. Наиболее приемлемый способ проектирования состава легких бе- тонов — расчетно-экспериментальный. Для него разработаны спе- циальные таблицы и графики. Зерновой состав заполнителей должен быть подобран так, чтобы насыпная плотность смеси фракций была оптимальной для данного класса. С увеличением содержания мелких фракций плотность бетона увеличивается. Зерновой состав мелкого пористого заполнителя для конструкционно-теплоизоляционного бето- на должен быть равномерный гранулометрический. Порядок подбора состава бетона* оценивают и выбирают исходные материалы; рассчитывают и назначают исходный состав бетона для опытных замесов; приготавливают опытные замесы, испытывают контрольные образ- цы, обрабатывают полученные результаты и назначают рабочий состав бетона; проверяют рабочий состав в производственных условиях и состав- ляют таблицы дозировок материалов. Общий расход мелкого и крупного заполнителей рассчитывают в соответствии с данными табл. V.26. Таблица V.26. Общий расход мелкого и крупного заполнителей [3] Бетон Расход цемента Суммарный рас- ход мелкого и крупного запол- нителей Предельная крупность запол- нителя, мм Содержание песка в смеси заполнителей, % объема, при использовании пористого гравия пористого щебня Теплоизоляционный До 175 1,45 40 20 20...25 25...30 25...35 30...40 Конструкционно-теплоизоля- 175...250 1,55 40 35...45 40...50 ционный 20 40...50 45...55 10 45... 55 50... 60 Конструкционный 250...400 1,6 20 40...50 45...55 10 50...60 55...65 5J 131
Таблица V.27. Ориентировочный расход воды [3] Показатель удобоукладываемости легкобетонной смеси Расход воды, л/м3, для бетона Осадка конуса, см Жесткость, с на искусственном щебне (термозите, аглопорите) и пористом песке на природных пористых заполнителях прочностью при сжатии исходной породы, МПа более 10 | | менее 10 Б...10 280...326 290...330 330...380 2...3 260...290 270...300 320...370 10...15 230...260 250...280 310...350 — 16...30 210...240 230...260 300...330 — 31...50 190...220 210...240 290...310 Примечания: 1. Расход воды указан для бетонов на мелкопористых искусст- венных заполнителях. При использовании крупнопористых материалов его увеличивают на 30...60 л. 2. При уменьшении крупности зерен пористого щебня до 10 мм расход воды увеличивают на 10...20 л, и при увеличении крупности зерен — уменьшают на 10...20 л. 3. При замене пористого песка плотным расход воды уменьшается на 30...50 л. 4. Расход воды приведен для легкобетонных смесей на портландцементе. При использовании шлакопорт- ландцемента или пуццоланового портландцемента его увеличивают на 15...20 л. 5. Прв введении в бетон поверхностно-активных добавок расход воды уменьшают на 10... 15 %. Ориентировочный расход воды, л/м3, для легкобетонной смеси на пористом щебне крупностью до 20 мм приведен в табл. V.27. Ориентировочный расход воды для легкобетонной смеси на сухом керамзитовом гравии (максимальной крупности зерен 20 мм) и песке средней крупности приведен в табл. V.28. В табл. V.29 приведены рекомендуемые соотношения между мар- ками пористого гравия, классом и минимальной плотностью легких бетонов плотной структуры. Таблица V.28. Ориентировочный расход воды для легкобетонной смеси на керамзитовом гравии [3] Осадка конуса, см, керамзитобетонной смеси или жест- кость, с Расход воды, л/ма, для керамзитобетона при насыпной плотности керамзитового гравия, кг/м8, на песке кварцевом керамзитовом 300 | I 500 | | 700 300 | 1 500 1 700 40...50 с 175...190 165...180 155...170 210...225 200...215 180...190 30...35 с 185...200 175...190 165... 180 225...240 215...235 190...205 15...25 с 195...210 185...200 175...190 250...270 240...260 205...225 7...14 с 205...220 195...210 185...200 275...300 265...290 230...250 3...5 см 215...230 205...220 195...210 300...325 290...315 255...280 6...8 см 225...240 215...230 205...220 325...350 315...340 270...305 9...12 см 235...250 225...240 215...230 350...375 340...365 295...330 Примечания: 1. Для керамзита предельной крупностью зерен 10 мм расход воды, указанный в табл., увеличивают на 20 л, а при предельной крупности 40 мм умень- шают на 15 л. 2. При использовании мелкого песка или золы-уноса расход воды увеличи- вают на 20 л, а крупного песка — уменьшают на 10 л. 3. Приведенные данные относятся к керамзитобетону, содержащему 35...45 % песка от общего объема смеси заполнителей. При меньшем или большем содержании песка расход воды соответственно уменьшают или увеличивают на 1...1.5 л на каждый процент изменения содержания песка. 4. При использовании пуццолановых или шлакопортландцементов, а также тонкомолотых доба- вок к портландцементу расход воды, указанный в табл., увеличивают на 15...20 л. 5. При введении в бетонную смесь поверхностно-активных добавок расход воды для получения смеси заданной удобоукладываемости устанавливают опытами. 132
Таблица V.29. Рекомендуемые соотношения между марками пористого гравия, классом и минимальной плотностью легких бетонов [3] Марка пористого гравия по насып- ной плотности Класс бетона Минимальная плотность сухого бетона, кг/ъл?, в зависа- мости от вида мелкого заполнителя и его плотности, кг/м:: вспученный перлит — до 450 песок керамзито- вый — до 70 шлаковый — до 850 из плотных пород — 1500 200 В1,5 650 700 850 В2,5 700 750 900 — 300 В1,5 750 800 950 — В2,5 800 800 1000 — В3,5 800 850 1000 — В5 850 900 1050 — 400 В2,5 850 900 1100 — В3,5 900 900 1100 — В5 950 950 1150 — В7,5 1000 1000 1150 1400 В10 — — — — 500 В3,5 1000 1000 1200 — В5 1000 1050 1200 — В7,5 1050 1100 1200 — В10 — — — 1400 В15 — — — 1400 600 В3,5 1050 1100 1250 — В5 1050 1150 1300 — В7,5 1100 1200 1300 — В10 — _— — 1400 В15 1 II»* — — 1400 В17,5 — 1500 В22,5 — —. — 1700 700 В5,0 1100 1200 1350 — В7,5 1150 1250 1400 — В10 —. — 1400 В15 .. — 1400 В17,5 — — 1500 В22,5 — — — 1500 800 В10 — — 1400 В15 —. — 1400 В17,5 — — 1500 В22,5 — — — 1600 Примечание. В качестве пористого заполнителя применяют керамзитовый или вольный гравий. В табл. V.30 приведены рекомендуемые соотношения между мар- ками пористого щебня, классом и минимальной плотностью легкого бетона плотной структуры. Коэффициенты изменения расхода цемента в зависимости от его марки—в табл. V.31. Для конструкционных легких бетонов нормы расхода цемента да- ны для марки по средней плотности — Пл 1800. При иных значениях проектной средней плотности типовая норма расхода цемента устанав- 133
Таблица V.30. Рекомендуемые соотношения между марками пористого щебня, классом и минимальной плотностью легких бетонов [3] Класс бетона Минимальная плотность сухого бетона, кг/м3, при марке пористого щебня 400 | 500 | 600 | 700 800 | 1000 В1,5 950 1050 1050 1250 1350 В2,5 1000 1100 1200 1300 1400 __ В3,5 1050 1150 1250 1350 1450 — В5,0 1100 1200 1300 1400 1500 — В7,5 1150 1250 1350 1450 1550 — В10 — 1500 1600 1700 1800 В15 — —- 1550 1650 1750 1850 В17,5 — — 1600 1700 1800 1900 В22,5 — — — 1750 1850 1950 Примечание. В бетонах классов В1,5...В7,5 предусмотрено использование мелкого заполнителя пористой структуры, классов 10 и выше — тяжелых песков из плот- ных горных пород. Таблица V.31. Коэффициенты изменения расхода цемента в зависимости от его марки [26] Расход цемента, кг/м®, при марке легкого бетона Марка цемента 25...50 75...100 150...200 250...300 350...400 300 1,05 1,10 1,20 1,25 400 1,00 1,00 1,00 1Д7 1,20 500 0,96 0,94 0,90 1,00 1,17 600 — — 0,86 0,90 1,00 Т а б л и ц a V«32. Коэффициенты изменения типовой нормы при заданном классе бетона [22] Класс бетона Коэффициенты изменения типовой нормы при проектном классе бетона по средней плотности Пл1300 ..1400 Пл1500 .1600 Пл1700..,1800 В10...В15 1,1 В17,5...В22,5 — В25...В30 — 1,05 1,1 1 1 1 ливается согласно СНиП 5.01.23—83 с применением коэффициентов, приведенных в табл. V.32. Проектные классы бетонов, в зависимости от наименьших марок по прочности крупных пористых заполнителей, для конструкционных легких бетонов приведены в табл. V.33 (СНиП 5.01.23-83). Если марки по прочности крупных пористых заполнителей отлича- ются от данных, приведенных в таблицах V.30...V.33, СНиП 5.01.23-83 рекомендует пользоваться коэффициентами — см. табл. V.34. Ти- повая норма расхода цемента, установленная умножением табличных норм на все применяемые коэффициенты, не должна превышать 600 кг/м3. Типовые нормы расхода цемента для легких бетонов сборных 134
Таблица V.33. Классы бетонов в зависимости от наименьших марок по прочности крупных пористых заполнителей [22] Класс бетона Марка по прочности крупных пористых заполнителей для конструкционных легких бетонов Класс I бетона Марка по прочности круп^ых пористых заполнителей для конструкционных легких бетонов рекомендуемая допускаемая рекомендуемая и„, допу^ае- м^я вю П100, П125, П150 П75, П200 В25 П250, П300, П350 П2()0 В15 П125, П150, П200 П100, П250 ВЗО П300, П350 П2&о В17,5 П150, П200, П250 Ш25, П300 В35 П350 па» В22,5 П200, П250, П300 П150, П350 В40 П350 Таблица V.34. Значения коэффициентов изменения расхода цемента в зависимости от классов бетона [22] Проектный класс бетона Значения коэффициентов изменения расхода цемента при использованья пористых заполнителей марок по прочности П75 | П100 П125 П150 П200 П250 П300 ( Г350 ВЮ 1.15 1 0,92 0,89 0,86 В15 — 1,15 1 0,92 0,85 0,77 — В17,5 —. — 1,20 1 0,9 0,8 0,76 . В22,5 —- — — 1,25 1 0,86 0,82 1,8 В25 —. — — 1,25 1 0,93 1,9 ВЗО — — — — — 1,12 1 1,95 1 В35 — — — — — — 1,1 В40 —. — — — — — — 1 Таблица V.35. Конструкционно-теплоизоляционный легкий бетон на гравиеподобных пористых заполнителях [22] Марка бетона по средней плотности Расход цемента марки 400, кг/м8, в зависимости от проектного класса бетона Марка бетона по средней плотности Расход цемента марки 4 ц кг/м3, в зависимости о> * проектного класса бето1а В7,5 | В5,0 В7,5 В7,5 | В5,0 | В,5 Пл700 250 Пл 1100 200 215 210 Пл800 230 260 — ПлЮОО —— 210 2'5 Пл900 220 240 280 ПлЮОО — —- 25 ПлЮОО 210 225 260 Пл1400 — — 20 бетонных и железобетонных изделий и конструкций массового про- изводства (СНиП 5.01.23-83) приведены в таблицах V.35...V.38. При подборе составов легких бетонов плотной структуры о(щИй расход заполнителей (мелкого и крупного), кг/м3: 3 = р—1,15Ц, где р — требуемая плотность сухого бетона, кг/м3; Ц — расхох це- мента, кг/м3. Ориентировочный расход мелкого и крупного заполнителей Опре- деляют по таблицам V.30...V.38. Расход воды для легкого б<ГОна 135
Таблица V.36. Конструкционнотеплоизоляционный легкий бетон на щебнеподобных пористых заполнителях [22] Марка бетона по средней плотности Расход цемента марки 400, кг/м8, в зависимости от проектного класса бетона Марка бетона по средней плотности Расход цемента марки 400. кг/м8, в зависимости от проектного класса бетона В3,5 | В5.0 | В7,5 В3,5 | В5.0 | В7.5 Пл800 285 Пл 1300 225 250 280 Пл900 265 320 Пл1400 220 240 265 ПлЮОО 250 295 360 Пл 1500 215 230 255 ПлНОО 240 275 330 ПлЮОО — 220 245 ПлЮОО 230 260 305 Пл1700 — — 235 Таблица V.37. Конструкционно-теплоизоляционный перлитобетон [22] Марка бетона по средней плотности Расход цемента марки 400, кг/м3, в зависимости от проектного класса бетона Марка бетона по средней плотности Расход цемента марки 400. кг/м8, в зависимости от проектного класса бетона В3,5 | | В5.0 1 | В7,5 В3.5 | В5,0 | | В7,5 Пл700 290 — — ПлЮОО 230 255 300 Пл800 260 290 — ПлНОО 220 240 270 Пл900 245 270 330 Пл1200 — — 255 заданной удобоукладываемости первого замеса — по таблицам, а для последующих — подбором водосодержании на опытных замесах. После определения ориентировочного состава легкого бетона плотной струк- туры рассчитывают расход материалов на пробный лабораторный за- мес 10... 15 л. Для таких замесов в сухую смесь материалов подают воду в количестве на 15 % меньше указанного в приведенных выше таблицах. Затем смесь тщательно перемешивают в смесителе и опреде- ляют ее удобоукладываемость. При достижении заданной удобоукла- дываемости из смеси готовят контрольные образцы и определяют фак- тическую плотность смеси, сравнивая ее с теоретической, рассчитывае- мой по формуле рт = рс + (В-0,15Ц), где рс — заданная плотность сухого бетона, кг/м3; В и Ц — расход соответственно цемента и воды, кг/м3 бетона; гт Ц1 . о Вх ц==_Д-р в==_^_р S/и ГФ S/и Цх и Вх — расход соответственно цемента и воды на данный лабора- торный замес; Sm —суммарный расход материалов (включая воду) на данный замес, кг; рф — фактическая плотность уплотненной бетонной смеси, кг/м3. Расход заполнителей: п--зЬ*. где Щ1, П, — расход соответственно крупного и мелкого заполнителей на один лабораторный замес, кг. 136
Таблица V.38. Конструкционный легкий бетон отпускной прочностью 70 % класса [22] Класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м3, марки осадка конуса, см жест- кость, с 300 400 500 550 600 В10 5...9 340 300 265 1...4 — 310 275 245 — — — 5...10 295 260 230 — — — 11...20 275 245 215 — — В15 5...9 — 425 370 325 — — 1...4 — 390 340 300 — — — 5...10 370 320 285 — — 1 — И...20 345 300 256 — — В17.5 5...9 425 380 355 — 1...4 — — 400 350 330 — — 5...10 — 370 330 310 — — 11...20 — 340 305 285 — В22,5 5...9 500 420 390 375 1...4 — — 465 385 360 340 — 5...10 — 430 365 340 325 — 11...20 — 395 335 315 300 В25 5...9 — 440 420 400 1...4 — — 410 390 370 — 5...10 — — 385 365 340 — 11...20 — — 355 335 315 ВЗО 5...9 490 455 415 1...4 — — — 455 420 390 — 5...10 — — 430 400 375 — 11...20 — — 400 370 345 В35 5...9 — — 580 530 475 1...4 — — — 550 500 440 — 5...10 — — 510 460 415 — 11...20 — — 480 425 380 В40 1...4 — — — 600 560 5...10 — — — 550 510 — 11...20 — — — 520 480 < Примечание. Подвижность 5... 9 см допускается только для монолитных бетонов. Уточняют состав легкого бетона при наименьшем расходе цемента, изготовляя и испытывая контрольные образцы из замесов нескольких серий, которые отличаются от основного расхода цемента (на zb 10 %) и мелкого заполнителя (на ± 15 %), а также добиваются для каждого из этих составов оптимального водосодержания. Испытывают образцы и окончательно выбирают состав бетона на основании полученных физико-механических характеристик и расхода цемента на 1 м3 бетона. 137
Проверка правильности подбора состава и расчетов: ~ + в = 1°°°; рс = П4-Щ+1.5Ц, Рп Рп Рщ где рц, Рп, Рщ — плотность соответственно цемента, песка и щебня (гравия). При подборе состава бетона неплотной структуры учитывают меж- зерновую пористость и уменьшают расход мелкого заполнителя и воды, а в некоторых случаях, и цемента. Удобоукладываемость смеси неплотных бетонов учитывают лишь для г = 0,5 Ктуст; при изготовлении бетонов с г < 0,5 Упуст опреде- ляют только нерасслаиваемость смеси. Пример. Определить для самонесущих наружных стеновых панелей состав ке- рамзитобетона класса В3,5, плотности в сухом состоянии 1000 кг/м3. Жесткость бетонной смеси 20 с. В качестве материалов приняты: цемент М400 с нормальной густотой теста 27%; керамзитовый гравий фракций 5...20 и 20...40 мм, насыпной плотностью 520 кг/м3, пустотностью 0,42 и плотностью зерен в цементном тесте 0,8 кг/л; керамзитовый песок насыпной плотностью 670 м3, плотностью зерен в це- ментном тесте 1,35 кг/л. Режим твердения керамзитобетона: тепловая обработка в течение 6 ч и остыва- ние панелей в цехе — 6ч. По табл. V.38 определяем, что для цемента М400 расход 210 кг/м3. Для первого замеса уменьшаем его на 10 %, что составляет 190 кг. Общий расход крупного и мелкого заполнителей: 3 = р — 1,15 Ц = 1000 — 1,15 • 190 = 781,5 кг. По табл. V.26 узнаем долю песка в смеси заполнителей, равную 40 %. Опыт- ным путем определяем насыпную плотность смеси заполнителей при г == 0,4 для установления расхода крупного и мелкого заполнителей раздельно. Ее можно также определить по формуле q ___ 0,9 [грп 4- 1 (1 — г) prJ __ 0,9 [0,4 - 670 + 1 (1 — 0,4) 520] '-%ст(1-П “ 1-0.42(1-0,4) = 698 кг/м®. Общий расход по объему смеси крупного и мелкого заполнителей 3: У3 = 3/р3 = 781,5/698 == 1,12 м3. Расход песка на 1 м3 бетона: П = У3грп = 1,12 • 0,4 • 670 = 300 кг. Расход крупного заполнителя Г = 781,5—300= 481,5 кг. В соответствии с табл. V.27 определяем расход воды для пробного замеса. Для бетонной смеси жесткостью 20 с он составляет 260 л. Для изготовления трех образцов размером 15 X 15 X 15 см необходимое количество смеси перемешиваем и определяем подвижность. Если она не соответст- вует исходной, добавляем или уменьшаем воду. При получении необходимой под- вижности готовим шесть серий образцов с расчетным и увеличенным (на 10 %) расходом цемента, но не меньше минимального (согласно нормам расхода). На каж- дый показатель расхода цемента назначаем три значения расхода песка: расчетное, уменьшенное на 15 % и увеличенное на 15 %. Опытным путем определяем оптимальный расход воды на каждый из этих составов для получения заданной удобоукладываемости. После тепловой обработки проводим испытания образцов и назначаем окончательный состав бетона. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ Состав ячеистобетонной смеси подбирает лаборатория предприя- тия при изменении требований проектных характеристик бетона или исходного сырья, технологии производства или в связи с возможными колебаниями свойств сырья 113]. 138
Таблица V*39. Отношение кремнеземистого компонента к вяжущему С по массе в ячеистобетонной смеси [7] Вид вяжущего Для бетона автоклавного безавтоклавного на золе-уноса Цементное 0,75; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2 0,75; 1; 1,25 Известковое 3; 5,5; 6; 4,5; 5,5; 6 Известково-белитовое 1; 1,25; 1,5; 2 Известково-шлаковое 0,6; 0,8; 1 0,6; 0,8; 1 Высокоосновное зольное 0,75; 1; 1,25 — Шлакощелочное 0,1; 0,15; 0,2 — Таблица V.40. Диаметр расплыва смеси по Суттарду в зависимости от заданно*1 плотности [3] Диаметр расплыва смеси по Суттарду, см, на вяжущем S > з . О О о ~ и » g « g Диаметр расплыва смеси по Суттарду, см, на вяжущем S s . о ° _ о _ ш И 2 И 2 Литьевой способ формования 300 38 30 400 34 25 500 30 23 600 26 21 /00 22 19 800 18 17 Вибрационный способ формования 25 23 21 20 18 500 15 600 13 700 11 800 9 Для опытных замесов состав ячеистобетонной смеси подбирают а учетом исходных значений отношения С — масс кремнеземистого компонента и вяжущего, приведенных в табл. V.39. Отношение Ссв — массы кремнеземистого компонента к массе из- вестково-цементного вяжущего устанавливают расчетом: Сев = Сцп + Си (1 — /1), где Сц и Си — отношение массы кремнеземистого компонента соответ- ственно к массе цемента и извести (в расчете на 100 % СаО и MgO); п—доля цемента в вяжущем (0,35...0,7 по массе). Пена по качеству должна удовлетворять следующим требованиям: выход пор К 15, коэффициент использования а 0,8. Расчет газообразователя или водного раствора пенообразователя Рн на замес: где Пр — пористость, определенная расчетом; а — коэффициент ис- пользования порообразователя; К — выход пор (отношение объема 139
пены или газа к массе порообразователя), л/кг; V — заданный объем ячеистобетонной смеси. Водотвердое отношение (В/Т) называют для каждого состава ис- ходя из требований к текучести и температуре смеси, указанных в таблицах V.40, V.41. Пористость Пг рассчитывают по формуле пг= 1—-^(Г + В/Т), *'с где ус — заданная плотность ячеистого бетона в сухом состоянии, кг/м3; Кс — коэффициент увеличения массы ячеистого бетона за счет Таблица V.41. Температура растворной смеси в зависимости от вида ячеистого бетона и применяемого вяжущего [3] Вид ячеистого бетона и применяемого вяжущего Температура раствор- ной смеси, °C, в мо- мент выгрузки в фор- мы при способе формования Вид ячеистого бетона и применяемого вяжущего Температура раствор- ной смеси, °C, в мо- мент выгрузки в фор- мы при способе формования литьевом вибрацион- ном литьевом вибрацион- ном Г азобетон: Газосиликат на из- на цементе 45 45 вести-кипелке или на известково-це- известково-белито- ментном вяжущем 35 40 вом вяжущем 30 40 на известково- Пенобетон: шлаковом вяжу- на цементе 25 — щем или высоко- на шлакощелоч- основном золь- ном вяжущем 15 — ном вяжущем 40 45 связанной воды; W — удельный объем сухой смеси, л/кг; В/Т — водо- жердое отношение. Удельный объем сухой смеси определяют опытным замесом и рас- считывают по формуле W = 1 +‘-/-Т- — В/Т, ур где ур — фактическая плотность растворной смеси. В качестве исходных значений при расчетах по формулам газооб- разователя или водного раствора пенообразователя и пористости при- нимают: Кс = 1,1; а = 0,85; К = 1390 л/кг при использовании алюминие- вой пудры и К = 20 л/кг при использовании пены. Расход материалов на замес: РСУХ = Тс/Кс V; Рвяж = Pcvx/l + С; Рц = РВЯЖЯ*. Ри = Рвяж(1-п); РИф = Ри/АфЮ0; Рв = рсухв/Т; Рк ~ РСуХ - (Рц + Риф), где Рсух — расход материалов на замес, кг; ус — плотность ячеистого бетона, высушенного до постоянной массы, кг/м3; — коэффициент 140
увеличения массы в результате твердения за счет связанной воды (для предварительных расчетов принимают 1,1); V — заданный объем одно- временно формуемых изделий, увеличенный с учетом образования «гор- бушки» на 7... 10 % для индивидуальных форм и 3...5 % для массивов, л; Рвяж — масса вяжущего, кг; Рц — масса цемента, кг; п — доля цемен- та в смешанном вяжущем; Ри — масса извести, содержащей 100 % СаО, кг; РИф — масса извести с фактическим содержанием СаО, кг; Аф — фактическое содержание СаО в извести, %; Рв — масса воды, кг; Рк — масса кремнеземистого компонента, кг. При соответствии результатов испытаний образцов из опытных за- месов ячеистобетонной смеси требуемым показателям по объемной массе и прочности при сжатии ячеистого бетона назначают рабочий состав ячеистобетонной смеси. После его производственной проверки состав- ляют таблицы расхода материалов на 1 м3 бетона и на замес, а также технологические карты производства изделий. ПОДГОТОВКА, ДОЗИРОВАНИЕ И ПЕРЕМЕШИВАНИЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ Действующими нормативными документами регулируются требо- вания к качеству материалов при приготовлении бетонных смесей. Обогащают и подготавливают заполнители (дробление, рассев на фракции, удаление вредных примесей), как правило, в карьерах, на месте добычи, после чего их перевозят на оборудованные склады сырья, откуда, по мере потребности, они поступают в расходные бункеры, а затем через дозаторы — в бетоносмесители. Подогревать заполнители необходимо наиболее экономными спосо- бами, имеющимися в распоряжении предприятия. Рационально для разогрева заполнителей в зимнее время использовать специальные си- лосы или емкости, расположенные над транспортной эстакадой, в кото- рые загрузка осуществляется сверху, а тепловые регистры располо- жены внизу — в зоне выгрузки заполнителей. После прогрева заполнители ленточными питателями подаются в расходные бункеры. Расход тепла при этом может быть снижен в 2...3 раза по сравнению с ранее применяющимися способами. Вяжущие используют, как правило, без предварительной подготов- ки. Однако в целях более полного использования потенциальных воз- можностей и свойств цементов, осуществляют их активацию. Особенно юна целесообразна для повышения активности лежалых цементов. С помощью активации можно достичь: ускорения твердения цемент- ных растворов и бетонов; повышения прочностных показателей изде- лий и конструкций, стабильности или подвижности водоцементной смеси, растворов и бетонных смесей, морозостойкости и водонепрони- цаемости растворов и бетонных смесей; улучшения сцепления затвер- девшего материала с арматурой и ранее уложенным бетоном Повысить прочностные показатели, регулировать некоторые про- цессы структурообразования цементного камня и улучшить свойства растворов и бетонов можно увеличением тонкости помола цемента (уве- личением его активности), повышением степени однородности приготов- 141
ленного материала, разнообразием слипшихся цементных зерен (де- флокуляцией теста), увеличением числа коллоидных частиц в смеси. Решение перечисленных задач может быть достигнуто обработкой водоцементной смеси в смесителях-активаторах; применением новых методов приготовления, совмещающих вибрационную, ультразвуко- вую, пневматическую, кавитационную, тепловую, вакуумную, элек- трическую, гидравлическую и другие виды обработки водоцементной смеси в процессе приготовления цементных растворов и бетонов. Использование активаторов экономически целесообразно: сокра- щается расход цемента, увеличиваются прочностные показатели и улучшаются другие свойства цементного камня, бетонов и растворов. Процесс обработки водоцементных смесей сопровождается появлени- ем пузырьков кавитации. Основные способы активации цемента. Виброактивация цемента происходит за счет использования колебательной и вибрационной энер- гии разной интенсивности. Виброобработку цементного теста или це- ментно-песчаного раствора жесткой консистенции осуществляют с по- мощью источников колебательной энергии, для чего используют вы- сокочастотные глубинные вибраторы. Исследователи полагают, что наибольшее количество кавитационных пузырьков возникает на поверх- ности вибратора, поэтому вследствие затухания колебаний не все слои смеси одинаково обрабатываются. Виброперемешивание бетонной смеси производят в вибросмесите- лях с вибрирующим и не вибрирующим корпусом, внутренняя полость которого имеет реактивные скребки, а также вращающиеся и не вибри- рующие элементы. Вибросмешивание способствует улучшению макро- и микроструктуры бетона, интенсифицирует кинетику структурооб- разования материала благодаря активации и углублению физико-хими- ческих процессов. Ультразвуковая активация цементного теста характеризуется не- одинаковой интенсивностью кавитационной обработки и значительным снижением ультразвука по мере удаления от источника. Поэтому широ- кое внедрение этот метод не получил. Существуют различные виды ультразвуковой технологической аппаратуры. Наиболее распространены гидродинамические ультра- звуковые преобразователи с пластинчатыми или стержневыми коле- бательными устройствами, вихревые и роторные. Первые два типа ра- ботают по принципу резонансных колебаний пластин или стержней, имеющих клиновидную заточку. Вихревые преобразователи работают по принципу образования вихрей при круговом движении жидкости в цилиндре, куда она вво- дится по касательной. Срывающиеся вихри являются источником ги- дродинамической кавитации. Достоинство ультразвуковой технологической аппаратуры — ее универсальность. Например, одну и ту же цилиндрическую магнито- стрикционную колонну можно использовать для процессов дисперги- рования, эмульгирования, коагуляции, деэмульгирования. Недостатки ультразвуковой технологической аппаратуры: недол- говечность излучателей под действием возникающих напряжений; 142
быстрое затухание колебаний в областях, удаленных от излучателя; зависимость развития и течения кавитации от кавитационных заро- дышей. Акустическая активация. Распространение интенсивных акусти- ческих колебаний в жидкостях сопровождается пузырьковой кавита- цией, оказывающей влияние на цементный раствор. Цементные зерна, попадая в воду, обволакиваются сольватной пленкой, которая в об- ласти отрицательного давления воды отслаивается от зерна. Этому способствует десорбция частиц воздуха, которыми в нормальных усло- виях заполнены микротрещины на поверхности цементного зерна. Акустическая активация цемента повышает дисперсность и степень гидратации цемента, гомогенизирует смесь, увеличивает ее подвижность и плотность, а также прочность бетона. Электрогидравлическая активация основана на действии электро- гидравлических ударов, интенсивность которых значительно выше виб- рирования. Благодаря этому коллоидным частицам новообразований сообщается энергия, достаточная для образования ближней коагу- ляции. При каждом разряде контура между электродами в процессе элект- роимпульсной обработки образуется каверна. Процесс образования длится несколько микросекунд, в результате в жидкости распростра- няется слабая ударная волна. После схлопывания каверны образует- ся более жесткая ударная волна. Основной эффект от электроимпуль- сной обработки проявляется в структурных изменениях, происходя- щих, как правило, в цементном тесте. Схлопывание микрокаверны приводит к появлению кавитацион- ных микропузырьков, а за ударной волной следует зона разряжения, где также имеет место пузырьковая кавитация. Недостатки этого метода активации: быстрый износ электродов, большая металлоемкость активатора, повышенные требования к техни- ке безопасности в связи с высоким пробойным напряжением и высокая стоимость электрооборудования. Турбулентная активация основана на применении высокоскорост- ных турбулентных смесителей, где перемешивание материалов осу- ществляется ротором с увеличенной лопаткой. По мере увеличения скорости ламинарное движение потока переходит в турбулентное, ха- рактеризующееся беспорядочным движением частиц не только по на- правлению течения, но и перпендикулярно потоку. При перемешивании растворов с большими водоцементными отно- шениями прочность цементного камня можно значительно повысить, в то время как с меньшими водоцементными отношениями относитель- ное увеличение прочности ухудшается. При этом существенно умень- шается и время перемешивания по сравнению с обычными смесителями. По сравнению с другими методами активации схлопывание кави- тационных пузырьков происходит внутри смеси, а не на рабочих по- верхностях. Струйное перемешивание применяют, как правило, при активации смесей без крупных заполнителей. Существует, например, струйный смеситель непрерывного действия для приготовления цементно-пес- 143
чаной смеси, где две струи под действием сжатого воздуха давлением не менее 0,29 мм/м2 и перегретого пара температурой 80...90 °C, дви- гаясь навстречу друг другу, захватывают зерна цемента и песка и об- разуют «кипящий слой» с большим градиентом (перепадом) скоростей. При этом разрушается коагуляционная структура коллоидного цемент- ного клея, понижается вязкость, а вода равномерно распределяет- ся по всему объему. Здесь также наблюдаются элементы кавитации. Кавитационные пузырьки образуются на границе струй, в местах боль- ших относительных скоростей. Недостатки этого метода: сложность оборудования и значительные удельные затраты энергии. Гидродинамическая активация по методу В. Ф. Горского основана на применении эффекта, получаемого в трубе с каскадом дисков га- сителя. При разработке этого метода использованы известные гидро- динамические явления: удар струи о стенку препятствия, перпенди- кулярного потоку, и сложное движение жидкости. Гидродинамическая активация способствует дефлокуляции цемент, кого теста, химической и механической диспергации твердых частиц цемента, что вызывает ускорение гидратации цемента, уменьшение сроков схватывания и рост прочности цементного камня, особенно в ранние сроки. При этом максимальная степень активации происходит на последней ступени, когда смесь через центральное отверстие посту- пает в переходной конус. Диски с отверстиями подвергаются значитель- ному абразивному износу. Для активации вяжущих также применяют лопастные механизмы с обычными профилями винтовых мешалок и специально спрофили- рованными суперактивирующими лопастями. Лопастные механизмы с обычными профилями винтовых мешалок работают в области высоких оборотов с образованием кавитации возле лопастей. Их недостаток — образование развитой кавитации на лопа- стях, которая вызывает их интенсивный износ. Принцип действия лопастных механизмов со специально спрофили- рованными (суперактивирующими) лопастями заключается в том, что поток обтекает решетку с минимальным сопротивлением, а за винтом образуется каверна, генерирующая кавитационные микропузырьки- При таком режиме работы поверхности лопастей не подвергаются кавитационной эрозии, а срок их службы такой же, как обычных винтов. Бетонные смеси готовят в бетоносмесительных цехах или установ- ках разной производительности. Установки подразделяют по мощно- сти, характеру компоновки в вертикальной плоскости их отделений, схеме расположения бетономешалок в плане, способу дозирования и методу управления. В автоматизированных бетоносмесительных установках процессы взвешивания, выгрузки из дозаторов, режима перемешивания и выг- рузки из бетоносмесителей автоматизированы. Кроме того, имеются блокировочные и сигнальные связи, обеспечивающие нормальное вза- имодействие отдельных механизмов и сигнализацию на центральный пункт управления о состоянии производственного процесса. 144
Наиболее распространенные виды бетоносмесительных цехов (ус- тановок): бетоносмесительный цех автоматизированный производи- тельностью 60 м3 тяжелых бетонных смесей в 1 ч со смесителями вме- стимостью 1500 л — типовой проект №409-28-38 (рис. V.1, V.2) и бетоносмесительный цех автоматизированный про- изводительностью 120 м3 тя- желых бетонных смесей в 1 ч со смесителями вместимостью 1500 л — типовой проект № 409-28-39 (рис. V.3, V.4). Рис. V.I. Автоматизированный бе- тоносмесительный цех производи- тельностью 60 м3 тяжелых бетон- ных смесей в 1 ч со смесителями вместимостью 1500 л. 8,800 4.800 17,100 14,400 85880 145
Рис. V.2. Автоматизированный бетоносмесительный цех произ- водительностью 60 м8 тяжелых бетонных смесей в 1 ч. Схема технологического процесса: 1 — устройство раздаточное для жидкости У5590.01Б — 1 шт.; 2 — дозатор весовой автоматический для жидкости ДБЖ-400 — 2 шт.; 3 — бак жидкостей 1336/ТН-24 ООО Б — 2 шт.; 4 — воронка поворотная У5640.04 — 1 шт.; 5 — течка кон- цевая 2930/2 — 1 шт.; 6 — конвейер ленточный наклонный 2930/1 —• 1 шт.; 7 — фильтр всасывающий СМЦ-166Б — 1 шт.; 8 — улавлива- тель цемента У5910.01 — 1 шт.; 9 — группа из двух циклонов ЦН-15 0 500 — 1 шт.; 10 — указа- тель уровня У КМ — 10 шт.; 11 —• обрушитель сводов песка Н-519А. 200А — 2 шт.; 12 — дозатор весо- вой автоматический для инертных (2ДБП-1600 — 1 шт.; 2ДБЩ-1600 — 2 шт.); 13 — дозатор весовой авто- матический для цемента ДБЦ-600 —• 1 шт.; 14 — воронка сборная У5640.02.000/23А — 1 шт.; 15 — Таспределитель цемента У5690.01 — шт.; 16 — бетоносмеситель СБ-93; СБ-112 — 2 шт.; 17 — воронка вы- дачи бетона 2930/20 —• 2 шт. Нормы проектирования бетоно- и растворосмесительных цехов (отделений, установок) [141: 1. Расчетное количество замесов за 1 ч для приготовления на плотных заполнителях тяжелых бетонных и растворных смесей с автоматизиро- ванным дозированием составляющих, замесов: бетонные смеси (жесткие и подвижные), изготовляемые в смесителях принудительного действия ......................................... 30 бетонные смеси, изготовляемые в смесителях гравитационного дейст- вия при объеме готового замеса бетонной смеси 500 л и менее подвижностью 3...8 см........................................... 25 » 8 см и более ..................................... 30 при объеме готового замеса более 500 л подвижностью 3...8 см........................................... 20 » 8 см и более ..................................... 25 растворные смеси ................................................ 25 2. Расчетное количество замесов за 1 ч для приготовления на пористых заполнителях легких бетонных смесей в бетоносмесителях принудитель- ного действия с автоматизированным дозированием составляющих, за- месов, при плотности бетона в высушенном состоянии, кг/м1 2 3 4: более 1700 20 1400... 1700 ...................................................... 17 1000... 1400 ...................................................... 15 *1000 и менее ..................................................... 13 3. Наименьший угол наклона течек к горизонту, град .................. 60 4. Часовой коэффициент на неравномерность выдачи товарной бетонной смеси................................................................ 0,8 146
Б. Коэффициент выхода смесей (в плотном теле): бетонных тяжелых и легких (только для конструкционного бетона) 0,67 легких (для теплоизоляпионого бетона) ..................... . 0,75 растворных ..................................................... 0,80 6. Количество отсеков для заполнителей и цемента в одной секции бето- носмесительного цеха (отделения), шт., для: смесителей с объемом готового замеса 500 л и менее щебень (гравий) ........................*...................... 2...3 песок.......................................................... 1...2 цемент......................................................... 1...2 смесителей с объемом готового замеса более 500 л щебень (гравии).................................................... 4 песок.............................................................. 2 цемент......................................................, 2 декоративных заполнителей и цветных цементов заполнители ................................................. 2...3 цемент..................................................... . 1...2 7. Запас материалов в расходных емкостях (бункерах и др.), м3: заполнителей ..................................................... 1...2 цемента......................................................... 2...3 рабочего раствора добавки....................................... 3...4 8. Угол наклона ленточных конвейеров для подачи бетонных смесей (с гладкой лентой); град.: подвижных ...................................................... До 10 жестких ...................................................... До 15 9. Максимально допустимая высота свободного падения бетонных сме- сей при их выдаче в транспортные емкости, м: на плотных заполнителях ........................................ До 2 на пористых » ................................... До 1,5 10. Наибольшая допустимая температура воды при загрузке в бетоно- смесители, °C ...................................................... +70 И. Наибольшая допустимая температура заполнителей при загрузке в бетоносмесители, °C: плотных ............................................................ +40 пористых ........................................................ +70 12. Наибольшая допустимая температура бетонной смеси при выходе из смесителя, °C: при обычном методе приготовления . . ,........................... +35 при разогретых смесях ........................................... +60 13. Наименьшая допустимая температура бетонной смеси при выходе из смесителя в зимнее время, °C: для изделий, формуемых в закрытых цехах.......................... +10 то же, на полигонах ............................................. +30 Производительность бетоно- и растворосмесительных цехов (от- делений, установок) рассчитывают по максимальной часовой потреб- ности в бетонных и растворных смесях. При этом часовой коэффициент неравномерности выдачи бетонной смеси принимается не более 0,8, а растворной 0,7. Заданный состав бетонной смеси обеспечивается точным отмери- ванием (дозированием) вяжущих, заполнителей, воды и добавок. Отме- рить материалы можно по объему или массе, или объему с корректиро- ванием массы (для легких заполнителей). Поэтому различают объем- ный, весовой и объемно-весовой способы дозирования. Дозируют вяжущие, заполнители (пофракционно), воду и добавки специальными дозаторами, отвечающими требованиям ГОСТ 23676— 79*, ГОСТ 24619—81 и ГОСТ 9483—81*. 147
Рис. V.3. Автоматизированный бетоносмесительный цех производительностью 120 м2 тяжелых бетонных смесей в 1 ч (со смесителями вместимостью 1500 л).
Рис. V.4. Автоматизированный бетоносмесительный цех производительностью 120 м3 тяжелых бетонных смесей в 1 ч. Схема технологического процесса: 1 <— воронка поворотная У5640.04 — 2 шт.; 2 конвейер ченточный наклонный 2930/1 — 1 шт.; 3 — течка двухрукавная 2931/4 —» 1 шт.; 4 — фильтр всасывающий СМЦ-166Б — 1 шт.; 5 — установка двухходового переключателя К-2506-00-00-00А — 1 шт.; 6 — группа из двух циклонов НИИОГАЗ ЦН-15 0 500 — 1 шт.; 7 — улавливатель цемента У5910.01 — 2 шт.; 8 — конвейер ленточный передаточный 2931/1 —• 1 шт.; 9 — обрушитель сводов пес- ка Н519А.200А — 4 шт.; 10 — указатель уровня УКМ — 20 шт.; 11 — дозатор весовой автоматический для инертных (2ДБП-1600 — 2 шт., 2ДБЩ-1600 — 4 шт.); 12 — бак жидкос- тей 1336/ТН-24.000Б — 4 шт.; 13 — дозатор весовой автоматический для жидкости ДБЖ-400 — 4 шт.; 14 — устройство раздаточное У5590.01Б — 2 шт.; 15 — бетоносмеси- тель СБ-93*/СБ-112 — 4 шт.: 16 — воронка выдачи бетона 2930/30 — 4 шт.; 17 — воронка сборная У5640.02.000/23А — 2 шт.; 18 — дозатор весовой автоматический для цемента ДБЦ-600 — 2 шт.; 19 — распределитель цемента У5690.01 — 2 шт. ГОСТ 7473—85 устанавливает пределы погрешности дозирования, %: Для вяжущих, воды и добавок .......................................±2 Для заполнителей....................................................±2,5 Дозаторы делят: по характеру работы — на цикличные (периодического действия) и непрерывного действия; 149
Таблица V.42. Технические характеристики объемных дозаторов жидкостей [8] Параметры ДВК-40 ДАТ-1 Расход жидкости, м3/ч Пределы отмеривания доз, л Погрешность дозирования, % Предельное рабочее давление, МПа Цена деления шкалы, л Допускаемая температура жидкости, °C, не более Напряжение питания, В Потребляемая мощность, Вт 1,5...10 <127 zb2 j <250 40 1 90 — 220 — 10 Таблица V.43. Технические характеристики объемных дозаторов для химических добавок [8] Параметры ДоП-6-12У4 ДоП-25-12У4 ДоП-45-12У4 Пределы дозирования, л 0,8...6 6...25 16...45 Цена деления, л 0,05 0,2 0,5 Погрешность дозирования, % ±2 Давление в подводящей сети, МПа 0,07...0,1 Продолжительность дозирования, с 40±5 Потребляемая мощность, Вт 80 Габариты, мм: длина 268 516 585 ширина 465 высота 1164 1729 1729 Масса, кг 120 180 190 Объем готового замеса, л До 166 166...330 500...2000 Таблица V.44. Серии цикличных весовых дозаторов [8] Тип Индекс * К смесителям с объемом готового замеса, л ВДБ-250 ДЦ-100; ДЖ-100; ДИ-500 165 ВДБ-500/750 ДЦ-200; ДЖ-200; ДИ-1200 1 „„„ АВД-425 АВ ДИ-425 М; АВДЦ-425 М; АВДЖ-425/1200 М J АВД-1200 АВДИ-1200 М; АВДЦ-1200 М 800; 1000 АВД-2400 АВДИ-2400 М; АВДЦ-2400 М; АВДЖ-2400 М 1600...2000 ДБ-500 6.004.АД-500-БП; 6.012.АД-500-2БП > ДБ-500 6.008.АД-500-БЩ; 6.013.АД-800-2БЩ Qqn __ ДБ-500 6.027.АД-800-2БК; 6.006.АД-200-2БЖ ( и; Ш ДБ-500 6.010.АД-400-2БЦ > ДБ-1000 6.000.АД-800-БП; 6.003.АД-1600-2БП > ДБ-1000 6.007.АД-800-БЩ; 6.011.АД-1600-2БЩ ДБ-1000 6.023.АД-1600-2БК; 6.002.АД-400-2БЖ | бШ: ДБ-1000 6.001.АД-600-2БЦ J ДБ-2000 6.043.АД-2000-БП; 6.044.АД-2500-Б . l.finn. onnn ДБ-2000 6.046.АД-500-2БЖ J1W°’ 000 * Условные обозначения: А — автоматический, Б — бетон, В — весовой, Д — до» затор, Ж — жидкость, И — инертный, К — керамзит, М модернизированный, П — песок, Ц — цемент, Щ — щебень, 2 — двухфракционный. 150
Таблица V.45. Технические характеристики дозаторов типов В ДБ-250, ВДБ-500/750 [8] Параметры ДЦ-100, ДЦ.200 ДЖ-ЮО, ДЖ-200 ДИ-500, ДИ-1200 Пружинный Тип силоизмерителя Доза, кг: наибольшая наименьшая Число делений шкалы циферблата Цена деления, кг Вместимость весовых бункеров, м8, не менее Размеры дозатора, мм: длина ширина высота ** Масса дозатора, кг ♦** 100/200 * 20/40 200 0,5/1 500/1200 100/240 250/240 2/5 0,125/0,23 1090 1860 750 1850 755/1125 935/1305 1000 100/130 135/135 240 * В числителе указаны значения для дозатора ВДБ-2Б0, в знаменателе — для ВДБ-500/750. * * Высота дозаторов цемента дана без верхнего затвора. Нижний затвор закрыт {без рукавов). Высота дозаторов жидкости дана с верхним затвором. Масса аппаратуры управления всего комплекта 100 кг • ••• Для всех дозаторов, приведенных в таблице: диаметр шкалы циферблата: 250 мм, ее рабочий угол 300°, полезное усилие указателя 200 Н, число стрелок доз 4 шт.; размеры аппаратуры управления, мм — длина 880, ширина 600, высота 1230. по принципу действия — на объемные, весовые и смешанные (объ- емно-весовые); по способу управления — с ручным, дистанционным и автоматиче- ским управлением. Технические характеристики объемных дозаторов жидкости приве- дены в табл. V.42, для химических добавок — в табл. V.43. К весовым дозаторам предъявляют требования по устойчивости, чув- ствительности, постоянству и верности показаний. Серии цикличных весовых дозаторов приведены в табл. V.44, а технические характери- стики ВДБ-250, ВДБ-500/750 — в табл. V.45. Таблица V.46. Технические характеристики дозаторов серии АВД [8] Вместимость бункера, м8 0,18 0,36 0,21 0,36 0,87 0,94 0,87 0,54 Цикл дозирования, с, не более 60 45 90 Погрешность значения массы каждой дозы, % ±2 ±3 ±2 ±3 ±2 ±3 ±2 Класс точности 2 3 2 3 2 3 2 151
Продолжение табл. V.46 питающего тока 220 (+10...—15 %) тока питания цифер- блатных указателей Ш (+6 ...—10 %) Потребляемая мощность, кВт, не более 0,55 0,4 0,55 0,4 2,65 0,35 0,4 Расход сжатого воздуха, м3/ч, не более 50 1,2 0,4 50 1,2 50 0,8 0,4 Размеры, мм: длина 1810 2060 1590 1810 2060 2850 2060 1860 ширина 960 1175 940 960 1175 1120 1175 1100 высота 2075 2660 2100 2115 2660 2692 2660 2755 Масса, кг 490 560 350 505 560 1070 625 540 Условия эксплуатации: температура окружаю- щей среды, °C относительная влаж- ность, %, не более 5...40 95 Автоматические весовые дозаторы серии АВД (табл. V.46) слу- жат для порционного автоматического взвешивания цемента, запол- нителей, воды и химических добавок, а также выдачи отдозированных материалов в бетоносмесители вместимостью готового замеса 330... ...2000 л. Они входят в состав автоматизированных заводов и установок как встроенное оборудование. Дозаторы серии ДБ (табл. V.47) предназначены для автоматическо- го взвешивания исходных материалов бетонной смеси для смесителей Таблица V.47. Технические харак Параметры Для смеси 500/750 6.004. АД-500-БП 6.012. АД-500-2БП 6.008. АД-500-БЩ 6.013. АД-800-2БЩ Дозируемый материал: I фракция Песок Щебень, гравий крупность, мм влажность, % плотность, кг/м8 II фракция 0,14...5 4 — Песок До 120 1300... 1600 — Щебень крупность, мм влажность, % плотность, кг/м1 — 0,14...5 — 4 — 1300... 1600 — До 120 152
вместимостью готового замеса 500...2000 л. Используют их на бетон- ных заводах и в бетоносмесительных цехах заводов сборного железо- бетона в качестве встроенного оборудования. Их выпускают, в основ- ном, двухфракционными, по отдельным заказам — однофракционными. Нормы расхода цемента на 1 м3 тяжелого бетона (СНиП 5.01.23-83) сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций (табл. У.48...табл. V.57) содержат расход цемента, дифференцируемый с учетом следующих показателей: проектного класса и нормируемых значений отпускной и передаточ- ной (для изделий с предварительно напряженной арматурой) проч- ности бетона; проектных марок по морозостойкости и водонепроницаемости (при условии введения добавок по ГОСТ 24211—80*); вида и марки цемента, вида и предельной крупности зерен запол- нителей, а также других свойств этих материалов; удобоукладываемости бетонной смеси и условий формования изделий; условий твердения. Нормы не распространяются на изделия, изготовляемые: с применением методов уплотнения бетонной смеси прессованием, вибропрессованием, прокатом, вибровакуумированием; с применением тепловой обработки при повышенном (сверх атмо- сферного) давлении; из бетонов класса В50 и специальных видов бетонов (жаростойких и жароупорных, кислотостойких, декоративных, а также предназначен- ных для эксплуатации в химически агрессивной водной или газовой среде, для радиационной защиты). Минимальная типовая норма расхода цемента для неармирован- ных (бетонных) сборных изделий должна быть не менее 200 кг/м3, а для армированных (железобетонных) изделий не менее 220 кг/м3. Сни- жение ее может быть допущено для неармированных бетонных изде- лий до 150 кг/м3 и для армированных до 180 кг/м3 при применении золы ТЭС и обеспечении установленного минимального количества вяжущего (цемент и зола) соответственно 200 и 220 кг/м3. теристики дозаторов серии ДБ [8] телей вместимостью готового замеса, л (800...1000)/(1200... 1500) 6.027. АД-800-2БК 6.006. АД-200-2БЖ 6.010. АД-400-2БЦ 6.000. АД-800-БП 6.003. АД-1600-2БП Керамзит Вода, жидкие Цемент Песок добавки До 40 — — 0,14...5 — _ 4 1000 850...1350 1300...1600 Песок Вода, жидкие Цемент — Песок добавки 0,14...5 — — — 0,14...5 4 — — — — 1300...1600 1000 850... 1350 — 1300...1600 1S3
Параметры Для смеси 500/750 6.004. А Д-500-Б П 6.012. АД-500-2БП 6.008. АД-500-БЩ 6.013. АД-800-2БЩ Предел дозирования, кг: наибольший 500 800 наименьший Длительность цикла дозирова- 100 200 ния, с, не более Цена деления шкалы цифер- 30 45 30 4' блата, кг Вместимость грузоприемного 0,58 1 0,58 устройства, м3, не менее 0,81 0,81 Класс точности Давление в пневмосети, МПа 2 0,4 Расход воздуха (по всасыва- нию), м3/ч, не более Размеры, мм, не более: 6 7 6 7 длина 1710 2150 1710 2150 ширина высота 1040 1280 2515 1040 1280 Масса, кг 500 640 500 670 * Данные относятся к суммарному значению дозы керамзита и песка. Дозирование Параметры (800 1000)/ 6.007. АД-800-БЩ 6.011. АД-1600-2БЩ 6.023. АД-1600-2БК Дозируемый материал: I фракция Щебень, гравий Щебень, гравий Керамзит крупность, мм До 120 До 40 влажность, % — —— — плотность, кг/м8 II фракция 1300.. .1600 350...800 — Щебень, гравий Песок крупность —— До 120 0,14...5 влажность, % — — 4 плотность, кг/м3 Предел дозирования, кг: — 1300... 1600 наибольший 800 1600 1660 * наименьший Длительность цикла дозирования с, не бо- 200 400 400 * лее Цена деления шкалы циферблата, кг Вместимость грузоподъемного устройства, м3, не менее Класс точности Давление в пневмосети. МПа Расход воздуха (по всасыванию), м3/ч, не 30 2 0,78 2 45 45 * 5 1,27 2 * более 6 7 6 154
Продолжение табл. V.47 телей вместимостью готового замеса, л (800... 1000)7(1200... 1500) 6.027. 6.006. 6.010. 6.000. 6.003. АД-800-2БК АД-200-2БЖ АД-400-2БЦ АД-800-БП АД-1600-2БП 800 * 200 400 800 1600 200 * 40 80 200 400 45 * 30 45 30 45 2 0,5 1 2 5 0,81 0,3 0,75 0,78 1,27 2 * 1 2 ч 6 1 4 6 7 1650 3920 1710 2150 1555 1160 1300 1040 1280 2685 2350 3070 2895 2945 1045 475 1575 555 770 керамзита объемное в пределах 0,27...0,63 ма. Продолжение табл. V.47 Для смесителей вместимостью готового замеса, л (1200...1500) (1600.. .2000)/(2400.. .3000) 6,002. АД-400-2БЖ 6.001. АД-600-2ВЦ 6.043. АД-2000-БП 6.044. АД-2500-ВЩ 6,046. АД-500-2БЖ Вода, жидкие добавки Цемент Песок 0,14...5 А Щебень, гра- вий До 120 Вода, жидкие добавки 1000 Вода, жидкие добавки 850... 1350 Цемент t 1300... 1600 1000 Вода, жидкие добавки 1000 850... 1350 — — 1000 400 80 600 200 2000 2500 400 500 80 1 45 10 1 0,47 1 0,98 0,4 2,5 2 0,56 1 1 4 10 6 155
Продолжение табл. V.47 Параметры (800...100)/ 6.007. АД-800-БШ 6.011. АД-1600-2БЩ 6.023. АД-1600-2БК Размеры, мм, не более: длина 1710 2150 2150 ширина 1040 1280 1550 высота 2895 2945 3085 Масса, кг 565 800 1230 * Данные относятся к суммарному значению дозы керамзита н песка. Дозирование Таблица V.48. Бетоны на портландцементе и его разновидностях, быстротвердеющем шлакопортландцементе и сульфатостойких портландцементах при твердении изделий в естественных условиях [22] Проектный класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м®, марки осадка конуса, см жесткость, с 400 500 550 600 В12,5 Б...9 225 ___ 1...4 — 210 — — — 5...10 200 — — -4 В15 5...9 265 235 1...4 — 245 210 — — 5...10 235 200 — — — 11...20 220 — — В 20 5...9 310 275 — . 1...4 285 250 — — — 5...10 270 235 — — — И...20 255 220 — —— В25 5...9 355 315 . 1...4 — 325 290 — — — 5...10 305 270 Ill — 5...10 305 270 — 1 ! — 11...20 285 250 — — В27,5 5...9 400 360 4— 1...4 — 365 325 4— — — — 5...10 345 310 ! —- — 11...20 320 290 — — ВЗО 5...9 405 390 365 1...4 — — 4 365 350 330 — 5...10 —4 340 330 310 — 11...20 —. 320 305 290 В35 5...9 —4 440 420 405 1...4 —. 400 385 365 — 5...10 —а 375 360 340 — 11...20 350 330 315 156
Продолжение табл. V.47 Для смесителей вместимостью готового замеса, л (1200...1500) (1600...2000)/(2400. ..3000) 6.002. АД-400-2БЖ 6.001. АД-600-2БЦ 6.043. АД-2000-БП 6.044. ^Д-2500-БЩ 6.046. АД-500-2БЖ 1650 3920 2420 1835 1160 1300 1500 1650 2850 3270 3350 2700 520 1600 1000 1200 570 керамзита объемное в пределах 0,27... 0,63 м*. Продолжение табл. V.48 Проектный класс бетона Удобоукл адываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м3, марки осадка конуса, см жесткость, с 400 500 550 600 В40 5...9 495 470 445 1...4 — — 450 425 400 — 5...10 — 420 400 375 — 11...20 — 390 370 350 В45 5...9 — 600 555 L..4 — — __ 540 495 — 5...10 — — 500 455 — 11...20 — — 455 420 Таблица V.49. Бетон на шлакопортландцементе и сульфатостойком шлакопортландцементе при твердении изделий в естественных условиях [22] Проектный класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м3, марки осадка конуса, см жесткость, с 300 400 500 В7,5 5...9 210 1...4 — 200 — — В12,5 5...9 265 235 — 1...4 — 245 215 — — 5...10 230 205 — — 11...20 210 — — В15 5...9 — 315 280 245 1...4 — 290 260 225 — 5...10 270 245 210 11...20 255 230 — В20 5...9 — 370 330 290 1...4 — 340 305 265 — 5...10 320 285 245 — 11...20 295 260 225 В25 5...9 — 370 335 1...4 — — 345 305 — 5...10 — 325 285 157
Продолжение табл. 49 Проектный класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м\ марки осадка конуса, см жесткость, с 300 400 500 11...20 305 260 В 27,5 5...9 — — 425 375 1...4 —- — 390 345 — 5...10 — 360 320 — 11...20 — 340 295 ВЗО 5...9 — — 420 1...4 — — — 385 — 5...10 — — 360 — 11...20 — — 335 В35 5...9 — — — 470 1...4 — — — 425 — 5...10 — — 395 — 11...20 — — 370 В40 5...9 — — — 520 1...4 — — — 470 — 5...10 — — 435 — 11...20 — — 405 Таблица V.50. Бетоны отпускной прочностью 50...60 % проектного класса в условиях тепловой обработки [22] Проектный класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м6, марки осадка конуса, см жесткость, с 300 400 500 В12,5 5...9 265 235 1...4 — 245 215 — — 5...10 230 200 — — 11...20 215 — — В15 5...9 — 310 275 24U 1...4 — 285 250 220 — 5...10 270 235 205 — 11...20 250 220 200 В20 5...9 — 350 315 275 1...4 — 330 290 255 — 5...10 310 270 240 — 11...20 285 250 220 /Максимальная типовая норма расхода цемента, установленная ум- ножением табличных норм на все примененные коэффициенты, не долж- на превышать 600 кг/м3. Приготовляют бетонные смеси в смесителях, соответствующих требованиям ГОСТ 16439—85. При этом смесители принудительного действия следует применять для бетонных, легкобетонных и мелко- зернистых смесей любой подвижности и жесткости; гравитационные — для смесей тяжелого бетона подвижностью 5 см и более. 158
Т а б л и ц a V.51. Бетоны отпускной прочностью 70 % проектного класса в условиях тепловой обработки [22] Проектный класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м3, марки осадка конуса, см жесткость, с 300 400 500 550 600 В7,5 5...9 240 — 1...4 — 220 — — — — — 5...10 200 — — — — — 11...20 — — — — — В 12,5 5...9 — 280 250 — — — 1...4 — 255 225 — — — — 5...10 240 210 — — — — 11...20 225 200 — — — В15 5...9 — 325 285 250 — — 1...4 — 300 260 230 — — — 5...10 280 245 215 — — — И...20 260 230 200 — — -20 5...9 — 370 325 285 — — 1...4 — 340 300 265 — — — 5...10 320 280 245 — — — 11...20 295 260 225 — — В25 5...9 — — 365 325 — — 1...4 — —. 335 300 — — — 5...10 __ 315 280 — — — 11...20 — 295 255 — — В27,5 5...9 — — 410 365 — — 1...4 — — 375 335 — — В25 — 5...10 —. 350 315 — — — 11...20 — 325 295 — — ВЗО 5...9 — — — 405 390 365 1...4 — — — 365 350 330 — 5...10 — — 340 330 310 — И...20 — — 320 305 290 В35 5...9 — — — 440 420 405 1...4 — — — 400 385 365 —. 5...10 — — 375 360 340 — 11...20 — — 350 330 315 В40 Б...9 — — — 495 470 445 1...4 — — — 450 425 400 — 5...10 — — 420 400 375 — 11...20 — — 390 370 350 В45 Б...9 — — — 600 555 1...4 — — — — 540 495 — 5...10 — — 500 455 —— 11...20 — — — 455 420 При обеспечении коэффициента вариации прочности бетона на сжа- тие не более 10 % и подвижности смеси 5 см и более допускается при- менение гравитационных смесителей для легкого бетона классов В 12,5 и выше с маркой по средней плотности D1600 и выше и турбулентных смесителях для мелкозернистого и легкого бетона классов В 12,5...В25 с марками по средней плотности D1200...D1500. 159
Таблица V.52. Бетоны отпускное прочностью 80...85 % проектного класса в условиях тепловой обработки [22] Проектный класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м8, марки осадка конуса, см жесткость, с 300 400 500 550 600 В12,5 5...9 320 275 245 1...4 —- 290 250 220 — — — 5...10 270 235 205 — — — 11...20 250 220 200 — — В15 5...9 . 315 280 — — 1...4 — —• 290 260 — — —. 5...10 МММ* 275 240 — — —— 11...20 — 255 225 — — В20 5...9 — 360 325 — 1...4 —— — 335 295 — — — 5... 16 — 310 280 — — — 11...20 —• 290 260 — — В25 5...9 —. — 410 360 1...4 — —. 375 335 — — 5...10 — 350 315 — — — 11...20 — 325 295 — — В27,5 5...9 —« 465 410 — — 1...4 — — 420 310 — —- 5...10 — 395 350 — — — 11...20 — 365 320 — — ВЗО 5...9 — — 450 415 390 1...4 — —. — 410 380 355 — 5...10 380 355 325 — 11...20 —- — 355 325 300 В35 5...9 — — 510 470 435 1...4 — —. — 455 420 390 __ 5... 10 —. —- 420 390 360 11...20 —* — 390 365 340 В40 5...9 1ИЧ< __ 525 480 1...4 —- — — 525 470 430 — 5...10 —— — 480 435 400 — 11...20 — 435 410 375 В45 5...9 —, — — 600 1...4 — — — 550 5...10 —— — — — 500 11...20 —. — — — 460 Последовательность загрузки работающего смесителя материалами (за исключением специальных методов приготовления смесей): крупный заполнитель, песок, цемент, тонкомолотые добавки, вода. Раствор химических добавок вводят вместе с водой затворения или после пе- ремешивания всех материалов. 160
Таблица V.53. Бетоны отпускной прочностью 100 % проектного класса в условиях тепловой обработки [22] Проектный класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м3, марки осадка конуса, см жесткость, с 300 400 500 550 600 В12,5 5...9 — 330 290 265 — — 1 4 — 305 275 245 — — — 5... 10 290 255 230 — — — 11...20 270 235 215 — — В15 5...9 — — 345 310 — 14 _ - 320 285 — - — 5... 10 — 300 270 — — — 11...20 — 280 250 — — В20 5...9 — — 405 360 — — 14 _ _ 370 330 — — — 5... 10 — 345 310 — — — 11...20 — 325 285 — — В25 5...9 — — 465 410 — — 14 _ — 420 370 — - — 5... 10 — 395 350 — — — И...20 - 370 325 — — В27.5 5...9 — — 540 465 — — 1 4 — — 495 425 — — — 5...10 — 460 400 — — — 11...20 — 420 370 — — поп 5 9 — — 540 465 430 14 _ __ 485 420 390 21 5 10 — 450 390 360 - 112.20 - - 410 365 340 е о — — 535 500 В35 Г'4 - _ - 570 485 450 — 5... 10 — — 520 455 420 11...20 — — 4^0 420 390 В40 5...9 - - 600 580 1 л — ООО OZD _ 5 ю — — — 530 485 — 111.20 _ — — 485 454 Таблица V.54. Изделия, изготавливаемые в кассетных установках [221 Толщина изделий, см Проектный класс бетона Расход цемента, кг/м3, при отпускной прочности проектного класса 70 | 85 | 100 и марке цемента 300 | 400 | 500 300 400 | 500 | 300 | 400 1 500 10 и менее В12,5 350 305 380 340 320 430 370 330 В15 405 360 320 455 400 355 — 445 395 В25 — 465 415 — — 465 — — 530 Более 10 В12.5 320 285 355 315 300 395 345 310 В15 380 325 300 425 370 330 470 415 365 В25 435 385 — 485 435 — — 485 161
Таблица V.55. Бетоны для конструкций, изготовляемых методом центрифугирования с тепловой обработкой [22] Проектный класс бетона Отпускная прочность бетона, %, проектного класса Расход цемента, кг/м3, марки 400 | 500 | 550 | 600 В25 70 415 390 85 440 410 — — 100 460 425 — — ВЗО 70 — 415 395 — 85 .— 440 410 — 100 — 460 435 — В40 70 — 460 435 415 85 — 500 480 455 100 — 535 610 485 Т а б л и ц a V.56. Мелкозернистый бетон на песке модулем крупности 2,1 и более [22] Проектный класс бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м8, марки осадка конуса, см жесткость, с 300 400 300 В7,5 5...9 345 305 265 1...4 — 330 290 250 ^1 » 5...10 280 250 220 — 10...20 250 225 200 В12,5 5...9 — — 365 320 1...4 —. — 350 305 —— 5...10 — 305 270 — 11...20 — 270 230 В15 5...9 — 430 370 1...4 — — 410 350 — 5...10 — 360 310 — 11...20 — 315 270 В20 5...9 — 490 420 1...4 — — 470 395 — 5...10 — 415 350 —— 11...20 — 360 305 В25 5...9 — — 555 470 1...4 — 530 445 5...10 470 390 — 11...20 — 410 340 В27,5 5...9 — — 520 1...4 — — 590 485 5...10 — 525 435 — 11...20 — 455 385 ВЗО 5...9 — — 595 1...4 — — — 540 —— 5...10 — — 475 — И...20 — — 415 162
Таблица V.57. Нормы расхода цемента для бетонов изделий, к которым предъявляют требования по морозостойкости и водонепроницаемости [22] Расход цемента, кг/м3, для бетонов марок бетонной смеси по морозостойкости по водонепроницаемости осадка конуса, см жест- кость, с МрзЮО... 150 Мрз200 МрзЗОО 84 Bb ^в« 5...9 320 400 440 340 420 475 1...4 — 300 375 410 320 400 450 — 5...10 280 350 380 300 380 425 — 11...20 260 325 360 280 360 405 Т а б л и ц a V.58. Технические характеристики типовых унифицированных бетоносмесительных заводов и инвентарных установок [8] Тип завода или установки Индекс типового проекта Смеси- тель Комп- лект доза- торов Производи- тельность Уста- новлен- ная мощ- ность электро- двигате- ля, кВт Пло- щадь в пла- не, м2 Высо- та, м в час. м3 в год, тыс. м8 Цикличный односек- ционный завод с дву- мя бетоносмесителя- ми вместимостью по вагрузке 500 и 750 л (высотный) 409-28-30 СЬ-35 СБ-91 Серии ДБ 20 25 70 92 83 83 72 72 26,6 21,1 Цикличная односек- ционная установка с двумя бетоносмесите- лями вместимостью по загрузке 1200 или 1500 л (высотная) 409-28-28 СБ-93 СБ-10В Серии 2ДБ 48 60 160 200 175 175 87 87 25,2 25,7 Цикличный двухсек- ционный завод с че- тырьмя смесителями вместимостью по за- грузке 1200 или 1500 л (высотный) 409-28-29 СБ-93 Серии 2ДБ 96 320 323 159 25,2 Установка непрерыв- ного действия СБ-75 для круглогодичной работы (партерная) 409-28-26 СБ-75 СБ-71 А, СБ-110 30 118 94 1890 8 Цикличная односек- ционная установка СБ-70 для круглого- дичной работы с дву- мя смесителями вмес- тимостью по загруз- ке 500 л (партерная) 409-28-25 СБ-16 Серии ВДБ 15 59 61 432 6,6 Цикличная односек- ционная установка с двумя смесителями вместимостью по за- грузке 500 л со ски- повым подъемником (партерная) 409-28-21 СБ-35 Серии ВДБ 20 70 68 87 12 То же с двумя сме- сителями вместимо- стью по загрузке 250 л 409-28-22 СБ-ЗОБ Серии ВДБ 12 40 37 72 10,4 Цикличный односек- ционный бетоносмеси- тельный цех с двумя бетоносмесителями вместимостью по за- грузке 1500 л (высот- ный) 409-28-38 СБ-93, СБ-112 Серии 2ДБ 60 118 157 450 31 ж2 163
Продолжение табл. V.58 Тин завода или установки Индекс типового проекта Смеси- тель Комп- лект дозато- ров Производи- тельность Установ- ленная мощ- ность электро- двигате- ля, кВт Пло- щадь в пла- не, м» Высо- та, м в час, м3 В год, тыс. м3 Цикличный двухсек- 409-28-39 СБ-93, Серии 2ДБ 120 237 478 490 23,1 ционный бетоносме- СБ-112 сительный цех с че- тырьмя бетоносмеси- телями вместимостью по загрузке 1500 л Продолжительность перемешивания бетонных смесей в цикличных смесителях устанавливает лаборатория завода опытным путем, но не менее указанной в ГОСТ 7473—85, а при приготовлении смесей для формования труб — не менее 6 мин. Технические характеристики ти- повых унифицированных бетоносмесительных заводов и инвентар- ных установок приведены в табл. V.58. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА БЕТОНОРАСТВОРНЫХ УСТАНОВКАХ Бетонные заводы и установки оснащены приборами для контроля давления, температуры, расхода жидкостей, порошкообразных материа- лов. Насыщенность средствами контроля и автоматического регулиро- вания непрерывно возрастает, так как автоматизация — решающее звено в технологии производства железобетонных изделий, в том чи- сле и на бетонорастворных уста- новках. Пример автоматизирован- ного бетоносмесительного цеха приведен на рис. V.5 [4]. Бетоно- смесительный цех разделен на яру- сы, где в первом верхнем отделении расположены механизмы приема и распределения цемента и заполни- телей (циклон, поворотная ворон- ка и др.). С помощью сжатого воз- духа цемент поступает по трубо- проводу в циклон, оседает и шне- ком направляется в отсек бункера. Рис. V.5. Функциональная схема автома- тизации бетоносмесительного цеха: 1 — циклон; 2 — шнек; 3 — фильтр; 4 — по- воротная воронка; 5 — транспортер; 6 — до- затор цемента; 7 — дозатор заполнителей; 8 — дозатор воды; 9 — сборная воронка; 10 — бетоносмеситель; 11 — раздаточный бункер; 12 — транспортер. 164
Воздух от цементной пыли очищается с помощью фильтра и выхо- дит в атмосферу, а цемент (отделенный от воздуха) поступает в бункер. Заполнители с помощью поворотной воронки и транспортера распреде- ляются по бункерам. Во втором нижнем отделении установлены дозаторы цемента, за- полнителей и воды. Отдозированные порции цемента и заполнителей поступают в воронку, в нижней части которой имеется двухрукавная течка. Течкой сухая смесь поступает в бетоносмеситель, где цемент, заполнители и вода перемешиваются. Затем бетонная смесь поступает в раздаточный бункер. Цикл повторяется. Управление механизмами бетоносмесительного узла осуществляют как дистанционно с центрального пульта, так и с местного. На схеме (см. рис. V.5) на каждой технологической линии имеются два бето- носмесителя, приводами которых являются асинхронные коротко- замкнутые двигатели, управляют которыми с помощью релейно-кон- тактной аппаратуры дистанционно или с местного пульта. Основные операции на бетоносмесительных узлах: автоматиче- ское дозирование компонентов и передача показаний на дистанцию. Циферблатные головки весовых дозаторов оборудованы бесконтактны- ми фиксаторами. Указатели весовых дозаторов с индексом «Д» (дис- танционные) могут работать в паре со вторичными приборами. С помо- щью сельсинов осуществляют передачу углов поворота стрелок доза- торов. В момент загрузки материала в весовой бункер дозатора ось стрелки циферблатного указателя поворачивается вместе с ротором сельсина. Это перемещение поступает на сельсин — приемник, где одновременно с измерительной стрелкой перемещается и укрепленный на ней флажок. При достижении стрелки с флажком бесконтактного фиксатора положения, установленного на определенный вес дозиру- емого компонента, флажок входит в паз фиксатора, после чего в элек- трическую схему подается сигнал о том, что в смеситель поступило заданное количество материала. Чтобы при изменении заданий на выпуск различных классов бето- нов оператор мог переключать задания с пульта, не перестраивая до- затор, на циферблате дозатора можно установить несколько бескон- тактных фиксаторов. После установленного времени перемешивания готовая смесь по- ступает в расходные бункера, а оттуда, через пусковые затворы, на транспортеры или в грузовые автомобили, или в самоходные бетоно- укладчики, доставляющие смесь на технологические линии. С помощью пневмоприводов с электромагнитными клапанами управ- ляют впускными и выпускными затворами дозаторов, перекидными шиберами, опрокидывающими механизмами бетоносмесителей и люков расходных бункеров. Конечные положения рабочих органов этих ме- ханизмов фиксируют конечные выключатели, подающие соответству- ющие команды в схему управления. Принципиальная электрическая схема управления загрузкой питающего бункера цементом показана на рис. V.6. С помощью уровнемеров У1, У2 для первого отсека и УЗ, У4 — для второго обеспечивается контроль заполнения питающего бункера (в функциональной схеме уровни не показаны). 165
Нижний уровень заполнения отсеков цементом в бункере фиксиру- ют сигнальные лампы Л1 и Л2, а верхний — ЛЗ и Л4. Помимо этого, верхний уровень фиксируется также и звонком Зв, который включает- ся открытыми контактными реле РВ1 и РВ2, получающими питание через включающее устройство уровнемеров У1 и УЗ. По мере измерения уровня цемента в бункере уровнемер подает сигнал на включение электроприводов механизмов тракта заполне- ния бункера. При заполненном бункепе уровнемер подает сигнал об Наличие напряжения Пуск шнека квадратора. фильтра._______________ Заполнение бункера №1 Заполнение дун кера N°2 Oil Верхний, уровень Нижний уровень Верхний, уровень ; Нижний, уровень Сигнализация в бункерах №1 и №2 Снятие сигнала. включение сигнала запроса__________ Снятие сигнала Промежуточные реле верхнего уровня отключении электроприво- да механизмов подачи це- мента и одновременно за- мыкает цепь питания со- ответствующей сигнальной лампы и реле времени, ко- торое включает звуковую сигнализацию и с выдерж- кой времени на включение замыкает цепь одного из промежуточных реле РП! и РП2. Рис. V.6. Принципиальная элек- трическая схема управления за- грузкой бункера цементом: РП1, РП2 — реле промежуточные; ВФ — вибратор фильтра; КБ1, КБ2 — цепи питания пневмопри- вода течки; У1...У4 — уровнемеры; РВ1, РВ2 — реле включения: Л1... Л4 — сигнальные лампы; 3B1, 3B2 — звонки; РСС — реле съема сигнала; КСС — кнопка сигнала; КЗ — кнопка звукового сигнала: КС — кнопка включения звукового сигнала. Отключают звуковой сигнал, нажимая кнопку КСС, после чего сра- батывает реле съема сигнала РСС и разрывается цепь питания звонка. Промежуточное реле РП1 и РП2 при включении разрывают цепи питания соответствующих электромагнитов КБ1 и КБ2 пневмоприводов течек и одновременно катушек магнитных пускателей ВФ (вибратор фильтра) и ШЦ (шнек цемента). При этом останавливаются электродви- гатели приводов шнека и вибратора фильтра, закрываются питающие течки и прекращается поступление материала в отсек бункера. Вы- держку времени выбирают с учетом очистки тракта подачи от остав- шегося материала (с момента прекращения подачи его на складе). Она регулируется в пределах 3...180 с и обеспечивается электропневмати- ческим реле. С помощью универсального переключателя выбирают очередной отсек для заполнения цементом. Следующее количество цемента получают со склада, подавая звуковой сигнал с помощью кноп- ки КЗ. Отключают этот сигнал, нажимая кнопку КС. Параллельно с указанной связью, между операторами бетоносмесительного узла ^66
и складов цемента и заполнителей существует двусторонняя громко- говорительная связь. Схема управления загрузкой питающего бункера с песком и щеб- нем разных фракций по построению аналогична рассмотренной схеме управления загрузкой цемента. На бетоносмесительных заводах и установках все больше применя- ют автоматизированную систему приготовления бетонной смеси. До- зируют материалы весовые циферблатные указатели, оснащенные бес- контактными электрическими датчиками. На центральный пульт управления дистанционно передаются по- казания массы дозируемых компонентов, для чего дистанционные ци- ферблатные указатели всех дозаторов устанавливают в помещении пульта бетоносмесительного цеха. По данным корректировок соста- вов лаборатории оператор имеет возможность устанавливать дозу взве- шиваемых компонентов или вносить коррективы в рецептуру, контро- лировать процесс взвешивания, находясь в помещении пульта. Количество приготовляемых замесов фиксируют с помощью счет- чика. Параллельно с автоматическим в схемах предусмотрено дистан- ционное ручное управление механизмами. Режим управления выбира- ют при помощи ключа на пульте управления. При выполнении нала- дочных и ремонтных работ в надбункерном, дозаторном и смеситель- ном отделениях предусмотрены пульты местного управления В опе- раторской, кроме центрального пульта управления, размещены ци- ферблатные дистанционные указатели и щит технологической световой сигнализации. Глава VI. АРМАТУРА И ЗАКЛАДНЫЕ ДЕТАЛИ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ КЛАССИФИКАЦИЯ АРМАТУРНЫХ СТАЛЕЙ Арматурную сталь классифицируют по назначению, способу изго- товления, профилю стержней и другим признакам. По назначению различают рабочую, конструктивную, монтажную и распределительную арматуру. Рабочая арматура воспринимает расчетные напряжения от нагру- зок. Она может быть как напрягаемой, так и ненапрягаемой. Для пло- ских железобетонных конструкций ее применяют в виде сеток. Конструктивную арматуру применяют для восприятия нагрузок, не подлежащих расчету (от температурных, усадочных деформаций), в большинстве случаев — в виде сеток. Монтажную арматуру используют для закрепления рабочей в про- ектном положении. Разновидность монтажной арматуры — распреде- лительная. Ее можно рассматривать как дополнительный элемент, с помощью которого распределяются усилия между стержнями рабо- чей арматуры. 167
Таблица VI.1. Основные механические харак Класс Диаметр, мм Марка Профиль A-I 6...40 Ст.ЗпсЗ, Ст.ЗспЗ, Ст.ЗкпЗ, ВСт.2сп2, ВСт.Зкп2, ВСт.Зпс2 Круглая гладкая 6...18 ВСт.ЗГ пс2 А-П 10...40 ВСт.5сп2, ВСт.5пс2 Периодического профи- ля 40...80 18Г2С Ас-П 10...32 10ГТ То же А-Ш 6...40 35ГС, 25Г2С Периодического профи- ля 6...22 32Г2Рпс A-IV 10...32 20ХГ2Ц, 80С То же A-V 10...22 23Х2Г2Т » A-VI 10...22 20Х2Г2СР, 22Х2Г2АЮ » Ат-ШС 10...14 БСт.5сп Термически упрочнен- 16...40 БСт.5с ная периодического про- филя At-IVC 10...14 25Г2С То же 16...28 25Г2С » At-IVK 10...14 10ГС2, 20ХГС2 » Ат-V 10...14 20ГС, 10ГС2 » 16...28 20ГС2, 08Г2С » Ат-VCK 10...14 20ХГС2 Термически упрочнен- 16...18 ная периодического про- филя Ат-VI 10...14 16...28 20ГС, 20ГС2 То же Ат-VI К 10...14 16...28 20ХГС2 Ат-VI I 10...14 16...28 » Таблица VI.2. Сортамент стержневой арматуры [25] Номинальный диаметп стержней, мм Площадь поперечно- го сечения. см2 Теоретическая масса 1 м, кг Номинальный диаметр стержней, мм Площадь поперечно- го сечения, см2 Теоретическая масса 1 м. кг 6 0,283 0,222 28 6,16 4,83 7 0,385 0,302 32 8,04 6,31 8 0,503 0,395 36 10,18 7,99 9 0,636 0,499 40 12,57 9,87 10 0,785 0,617 45 15,90 12,48 12 1,131 0,888 50 19,63 15,41 14 1,54 1,21 55 23,76 18,65 16 2,01 1,58 60 28,27 22,19 18 2,54 2,00 70 38,48 30,21 20 3,14 2,47 80 50,27 39,46 22 3,80 2,98 90 63,62 49,94 25 4,91 3,85 168
теристики стержневой арматурной стали (ГОСТ 5781—82*) Механические свойства Относи- Угол загиба в хо- тельное лодном состоянии, Предел у длине- Модуль упру- град (с — толщина Нормативный документ текуче- ние при гости Еа, МПа оправки, d — диаметр сти, МПа разры- стержня) ве. % 240 25 2,Ы05 180° при с = 0,5d ГОСТ 5781—82* 300 19 2,1-Ю6 180° при с — 3d То же 300 25 2,1-105 180э при с — \d » 400 14 2-106 90° при с — 3d ГОСТ 5781—82* 600 6 2-106 45° при с — 3d То же 800 7 1,9-105 45° при с = 3d » 980 7 1.9-105 45° при с = 3d » 440 15 2-105 90° при с — 3d ГОСТ 10884—84* 14 590 10 1,9-105 45° при с — 3d То же 9 590 10 1,9-105 То же » 785 8 1,9-Ю5 » 7 785 8 1,9-Ю6 45° при с = 3d ГОСТ 10884—81* 7 980 7 1,9-Ю5 То же То же 6 980 7 1,9-Ю5 > » 6 1180 6 1,9-Ю5 » » 5 По способу изготовления арматурную сталь делят на горячеката- ную стержневую (таблицы VI. 1, VI.2), арматурную проволоку (табл. VI.3), изделия из нее. По профилю стержней арматурную сталь делят на гладкую и пери- одического профиля. Концы стержней из стали A-V окрашивают синей краской, так как профиль ее такой же, как и у стали класса А-Ш. Применяют такие ста- ли для изготовления напрягаемой арматуры, которая целесообразна в конструкциях, подвергаемых сейсмическим воздействиям, однако не рекомендуется в ответственных конструкциях с многократно по- вторяющимися нагрузками. Термически упрочненные стали классов Ат-V и Ат-VI имеют более высокие прочностные показатели по сравнению с классом Ат-IV. При- меняют их для напрягаемой арматуры в конструкциях, работающих на статические нагрузки с предъявлением требований по повышенной 169
Т а б л и n a VI.3. Основные механические характеристики проволочной арматуры и арматурных канатов [241 Класс Диаметр, мм Профиль Число пе- регибов на 180° Нормативный документ В-1 3...5 Обыкновенная гладкая 4 ГОСТ 6727—80* Вр-1 3 То же, периодического профиля 4 То же 4 4 5 4 B-II 3 Высокопрочная проволо- ка гладкая 9 ГОСТ 7348—81* 4 7 5 5 6 .1 7 — 8 — Вр-П 3 То же, периодического профиля 4 То же 4 3 5 3 6 — 7 — 8 — К-7 6 Арматурные канаты 3 ГОСТ 13840—68* 9 4 12 4 15 4 К-9 14 — ТУ 14-4-2271 трещиностойкости. Поставляют такую арматурную сталь в виде от- дельных стержней и в бухтах (диаметром до 12 мм). Стальную проволочную арматуру применяют для изготовления арматуры в виде отдельных стержней, пучков из стержней и арматур- ных проволочных изделий. Таблица УТЛ. Технические характеристики автома Показатели Конструкции ЦНИИОМТП (проект № 1561) С вращающимися - СМЖ-357 СМЖ-192 Скорость правки, м/мин 60; 80; 120 31,5; 45; 63 26; НО Длина отрезаемых стержней, мм: наименьшая 1200 2000 50 наибольшая 9000 800 Длина отрезаемых стержней, мм: гладкого профиля 4... 14 4... 10 3...10 периодического профиля 6... 12 6...8 — Мощность электродвигателя, кВт 3,8...7,5 12,1...16,5 11,5...15,5 Размеры, мм: длина 4000 * 12 100 2565 ширина 1000 1500 1040 высота 1000 1210 1470 Масса, кг 3000 1900 1560 Длина без приемного и эазмоточного устройств 170
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА АРМАТУРНОЙ СТАЛИ Механическая обработка арматурной стали состоит из размотки, правки, резки, гнутья отдельных стержней и сеток и других операций. Арматурную сталь классов A-I, А-П, В-I и Вр-I диаметром 4... 14 мм поставляют в мотках и разматывают, правят, отмеряют и режут на мерные отрезки на автоматических правильно-отрезных станках, что составляет около 20 % общего количества поставляемой арма- туры. Существует несколько типов автоматических станков для правки и резки арматурной стали. Наиболее эффективны автоматы, работаю- щие по принципу непрерывного действия, где стержни режут на ходу, без остановки подачи арматуры вращающимися синхронно с подаю- щими роликами ножами. Этот принцип позволил значительно упростить конструкцию, снизить массу и мощность станков, достичь необходимой производи- тельности. Вместо ранее выпускаемых правильно-отрезных станков марок С-338А, СМ-758, СМ-759, СМЖ-142 с вращающимися ножами выпуска- ют модернизированные станки марки СМЖ-357, СМЖ-588 с ножами гильотинного типа (табл. VI.4). Техническая производительность правильно-отрезных станков зависит от коэффициента использования их по времени, который при хорошей организации труда может быть 0,75...0,85. Правка арматуры заключается в частых пластических деформаци- ях металла, изгибаемого вращающимися плашками барабана. Часто- та вращения зависит от скорости правки. Расчетно-конструктивная производительность станков, т/ч, рабо- тающих по принципу непрерывной подачи арматуры, Q = л£>м60аК. тических станков для правки и резки арматурной стали [12] ножами С рычажными ножами АКС-500 СМЖ-588 СМЖ-588А ИО-35В ИАО-35Е И-6118 И-6022 120 31,5; 45 63; 90 31,5; 63 , 25; 50 31,5; 63 50 1500 2000 1000 500 500 6000 9000 6000 9000 3...6 6...12 4...8 6...16 „ 2,5...6,3 6,3...16 — 6...10 4...6 6...12 — — 6...12 — 17 13 12 8...19 2,7...4,4 10...19 2600 12 100 12 050 10 320 7540 12 170 835 1500 1255 1330 810 1565 ИЗО 1210 1485 1485 1450 2000 1200 1900 4700 5600 1830 6450 171
Производительность станков, у которых на период резки стержней подача арматуры прекращается, зависит от длины отрезаемых стерж- ней: Q = jiDn60aK/(Hi + с), где£> — диаметр тянущих роликов, м, п — частота вращения тянущих роликов, мин-1; — частота вращения тянущих роликов, соответству- ющая длине отрезаемых прутков, мин~’ , с — число оборотов ролика за период резки; а — масса 1 м круглой арматуры, т; К — коэффици- ент, учитывающий проскальзывание тянущих роликов, равный 0,95... 0,98. Арматурные стержни диаметром 10...40 мм из стали классов А-1, А-П, А-Ш, A-IV, A-V, Ат-IV, At-V и Ат-VI режут на приводных стан- ках, механизированных ручных ножницах и комбинированных пресс- ножницах. Перед резкой очищать и править стержни не требуется. Стержневая арматурная сталь поступает с заводов в прутках дли- ной 6...12 м. При приемке, складировании и переработке ее предо- храняют от загрязнения, коррозии и искривлений. Длина арматурных стержней должна соответствовать требованиям ГОСТ 10922—75. Для изготовления типовых железобетонных изделий (плит перекрытий и покрытий, стеновых панелей) выпускают арматурные стержни опре- деленной длины, не требующие резки. Стержни должны быть прямыми, без заусениц и загибов на концах. Отклонения от прямолинейности на 1 м длины не должны превышать 6 мм. Т а б л и ц a VL5. Рекомендуемое число одновременно разрезаемых стержней [ 12J Тип станка Класс стали Количество стержней при их диаметре, мм 10 16 25 32 36 40 0-37ОА, A-I 10 5 2 1 С-150А СМ-3002 А-П 9 4 1 — — А-Ш 7 3 1 _____ __ А-1 10 8 3 1 С-445М А-П 10 7 2 1 А-Ш 10 5 1 _____ НБ-633 А-1 10 6 2 1 Н-5222 А-П 9 4 1 А-Ш 7 3 1— — — Станки для резки арматуры применяют с механическим или гид- равлическим приводом. Механические более высокой производитель- ности благодаря непрерывному циклу действия, но они медленно ос- танавливаются после единичного реза арматуры. Производительность станков с гидравлическим приводом ниже, но они позволяют осуще- ствлять единичные резы (табл. VI.5). Для предотвращения при резке стержней заусенцев и загибов сле- дят за правильной установкой и заточкой ножей, а для резки армату- ры небольших диаметров минимальный зазор между ножами ус- танавливают в пределах 0,3 мм. Ножи изготовляют из стали У8А 172
с заточкой заднего угла а = 12°. Технические характеристики неко- торых приводных станков для резки арматурной стали приведены в табл. VI.6, а ручных ножниц — в табл. VI.7. Таблица VI.6. Технические характеристики некоторых приводных станков для резки арматурной стали [12] Показатели СМЖ-172А (С-370А) С-229А СМЖ-133 (СМ-3002) С-445М Наибольший диаметр разреза- емой стали, мм, марки: ВСтЗсп 40 40 40...90 ВСт5кп 32 — — 40...70 35ГС — — 40 — ЗОХГС — — 32 — Число резов, мин”"1 33 35 10...15 3...7 Ход ножа, мм 45 28 40 80 Мощность электродвигателя, кВт 3 2,2 5,5 7,5 Размеры станка, мм: длина 1110 1500 1190 1660 ширина 430 600 410 640 высота 790 1250 845 1150 Масса, кг 435 ИЗО 450 1000 Таблица VI.7. Технические характеристики ручных ножниц [12] Показатели СМЖ-214 НПГ-12 Диаметр разрезаемой стали класса А-Ш, мм 10 12 Усилие резания, Н Продолжительность цикла одного реза, с Размеры, мм: 24 59 2 длина 1000 850 ширина 525 470 высота Масса, кг: 800 600 режущей головки 5,5 3,5 общая 210 195 Высокопрочную проволоку можно резать как на обычных правиль- но-отрезных автоматах, так и на специальной установке 6873/30А. При изготовлении пучков ее можно резать с помощью дисков термо- фрикционных пил, которыми режут также канаты К-7 и К-19. При термофрикционной резке стальной диск вращается со скорос- тью до 100 м/с, в результате чего металл в зоне пропила разогревается до температуры плавления и выбрасывается дисковой пилой. Диск, контактирующий с поверхностью разрезаемого материала поочередно всеми точками обода, не нагревается. Для резки арматурных сеток, поставляемых в рулонах, в процессе их изготовления, а также при размотке, применяют гильотинные нож- ницы с механическим и гидравлическим приводами (табл. VI.8). Про- дольно разрезать сетку можно также в процессе изготовления. 173
С увеличением сварных арматурных каркасов, совмещением свар- ки и гибки на специальных станках и применением арматурной стали периодического профиля, объемы работ по гибке арматуры значитель- но уменьшились. Гибочные станки предназначены для производства отгибов арматурных стержней, крюков, хомутов. За исключением спе- циальных, они выполнены, в основном, по одной схеме. Отличаются отдельными конструкторскими узлами, диаметром изгибаемых стер- жней, приводами, мощностью и габаритами. Рабочий орган — вра- щающийся в горизонтальной плоскости диск, насаженный на вертикаль- Таблица VI.8. Технические характеристики станков для резки арматурных сеток [12] Показатели Ножницы Установка ЦНИИОМТП для размотки# правки и рез- ки рулонных арматурных сеток Н-201 7247СА/4, СМЖ-60 7247СА/8, СМЖ-62 Наибольшее усилие на ножах, Н — 90 — Наибольший диаметр разреза- емых стержней (сталь класса А-Ш), мм 12 8 7 Наибольшая ширина разрезае- мой сетки, мм 2800 3800 — 2500 Тип привода Электроме- Пневматический Электроме- ханический ханический Мощность электродвигателя, кВт 7 — 7,5 + 0,6 + + 0,4 Размеры, мм: длина 3600 2770 3850 8950 ширина 2100 4972 1020 4220 высота 2400 2850 1110 730 Масса, кг 5300 4200 360 1935 ный вал. Имеются приспособления и сменные детали, служащие для выполнения дополнительных операций. Стержни малых диаметров сгибают одновременно по несколько штук, в зависимости от мощности С1анка. Гибочные станки устанавливают совместно с роликовыми сто- лами, обеспечивающими легкое перемещение арматурных стержней. Производительность станков прямо зависит от скорости вращения диска. Для обеспечения безопасности работы ее ограничивают до 14 мин~’. В зависимости от принятой кинематики, частота вращения рабочего диска Пд = Шобщ» где п — частота вращения электродвигателя, мин-1; /общ"— общее пе- редаточное число механизмов. Крутящий момент на валу рабочего диска, зависящий от диаметров изгибаемой арматуры и радиуса отгиба, Мкр = (К + KD)!(r + D) ов№, 174
где К — коэффициент, зависящий от формы материала для круглого’се- чения (К = 1,7); к— коэффициент, зависящий от материала (0,71...0,62); <ув — напряжение (600...770 МПа); D — диаметр стержня, см; г — ра- диус гибки, см; W — момент сопротивления изгибаемого стержня, см3. Мощность привода станка N = Мкрг/(97309ц), где Мкр — крутящий момент на валу диска, Н • см; п •— частота вра- щения рабочего диска, мин~!; rj — КПД передач. Производительность станков для гибки стержневой арматуры п = Т60пдП^/100, где Т — фонд рабочего времени станка в смену, ч; ng — частота вра- щения рабочего диска, мигг1; п — число одновременно изгибаемых стержней, шт.; q — масса 1 м арматуры, кг. Более точный подсчет производительности гибочных станков: i~m п3 — ТКВ У, бО^/ад/ОООО/ц <пг), где Т — продолжительность смены, ч; Кв — коэффициент, учитыва- ющий угол гибки элемента, равный 360°Лр: Для ф° ............................................ 45 90 180 Кв .............................................. 8 4 2 i — типоразмер изгибаемого элемента по длине (f = 1,2,3...); п( — число одновременно изгибаемых элементов i-й длины; — длитель- ность цикла гибки пакета элементов, мин, tyj, =: "4“ tri пг — число гибов элемента; tri — время гибки пакета, мин, tri = l/(Knf); rr — частота вращения рабочего диска, мин. Таблица VI.9. Технические характеристики гибочных станков [12] Показатели СМЖ-173А (С-146 Б) СМ-3007 СМЖ-179 (СГА-90) Максимальный диаметр, мм, изгибае- мой стали: ВСтЗсп 40 90 ВСт5сп 32 80 Частота вращения рабочего диска, мин”"1 14; 7,2; 3,7 12,8; 6,3 0,69 Радиус изгиба, мм: наименьший 105 наибольший 400 Мощность электродвигателя, кВт 2,8 4,5 7,5 Размеры, мм: длина 775 1170 2015 ширина 806 990 1540 высота 670 700 860 Масса, кг 385 670 2250 175
Станки для гибки арматуры (табл. VI.9) делят на две группы: для стали диаметром до 40 мм и 40...90 мм. Сгибают стержни рабочим дис- ком с помощью трех цилиндрических роликов-пальцев: упорного, центрального и изгибающего. Арматурный стержень располагают на столе станка в горизонтальной плоскости, после чего ролик при вра- Таблица VI. 10. Технические характеристики станков для гибки сеток [12J Показатели 7251А ПО-725 Максимальная ширина изделия, мм 3200 3000 Максимальная длина отгиба, мм, сеток шириной, мм: 3500 Не ограничена 2000 То же Максимальное число изгибаемых стержней, шт. 15 16 Максимальный диаметр » » мм 12 32 » угол отгиба, град 135 190 Время цикла гибки, с 24 17 Размеры, мм: длина 3265 3220 ширина 1095 1360 высота 946 1580 Масса, кг 880 1080 щении гибочного диска его изгибает, станок делает реверс, в резуль- тате диск с изгибающим роликом возвращается в исходное положение, а изогнутый стержень освобождается. Для гибки сварных сеток применяют серийно выпускаемые станки 7251 А, ПО-725 (табл. VI. 10), а также станки, изготовляемые на заводах сборного железобетона. СВАРНЫЕ АРМАТУРНЫЕ СЕТКИ И КАРКАСЫ При выборе способа сварки соединений арматуры исходят из та- ких условий: применения сварных соединений и технологии сварки, обеспечи- вающих наиболее высокую эксплуатационную надежность и наиболее полное использование механических свойств арматурной стали; максимально возможного сокращения материальных и трудовых затрат на выполнение сварных соединений при помощи автоматизиро- ванных и механизированных способов сварки; эффективных и высоко- эффективных сварочных материалов; эффективных методов контроля качества сварных соединений. В заводских условиях при изготовлении сварных арматурных се- ток, каркасов и сварке встык отдельных стержней СН 393-78 рекомен- дуют применять преимущественно контактную точечную и стыковую сварку. При отсутствии необходимого сварочного оборудования допус- кается выполнять в заводских условиях крестообразные, стыковые, нахлесточные и тавровые соединения арматуры с помощью дуговой сварки. 176
Контактная точечная электросварка основана на использовании для нагрева соединяемых деталей теплоты, выделяемой в месте их кон- такта, при пропускании через него электрического тока. Арматурные сетки изготовляют с помощью многоточечных машин и автоматизированных линий типа АТМС-14 X 75, МТМС-10 X 35, МТМ-32УХЛ4, МТМ-35УХЛ4, КТМ-3201УХЛ4. Таблица VI.11. Технические характеристики многоточечных сварочных машин [15] ю СО X иО «А X ко X о L.O X X § X >> Показатели ° сч со со СО о О О О О) g 3 ё < Н < g £ Установленная мощность трансформаторов, кВ-А Число трансформаторов, 350 900 1350 90 900 910 400 шт. 10 12 18 12 5 ——. — Напряжение сети, В 380 Вторичное напряжение, В 2,85...5,64 2,88...6,56 3,6...7,2 4...5,8 7...10 — Максимальное число про- дольных стержней, шт. 20 24 36 24 16 76 31 Максимальная ширина сетки, мм 2000 2380 3800 2350 3050 3800 3050 Диаметр продольных прутков, мм, не более Диаметр поперечных 8 18 12 32 12 40 25 прутков, мм, не более Максимальное давление 8 10 12 10 50 100 между электродами, Н Максимальная произво- 25 55 50 4,5 100 2,5 дительность, м/мин Расход сжатого воздуха, 2 4 350 10 — м3/ч Расход охлаждающей во- 20 390 420 54 2000 — — 1350 ды, л/ч Размеры, мм' 1200 2000 — — ширина (без бункера по- перечных прутков) 2480 3200 5400 4000 3580 8400 8300 высота 1685 2170 1820 1960 2390 2835 длина 2940 6370 3460 2460 2690 2570 3540 Масса, кг 3300 7700 9100 6700 5000 15 500 17 115 * Для исполнения с подачей продольной арматуры из мотков. Типы технологических линий с многоточечными сварочными ма- шинами (табл. VI.11) и их краткая характеристика 112]: 7728А/3 — для сварки сеток шириной до 800 мм из стали диамет- ром 5... 10 мм в бухтах. В состав комплекта входят: бухтодержатель СМЖ-323А; правильное устройство СМЖ-324А; сварочная машина МТМК-3 X 100-4; ножницы СМЖ-325А; пакетировщик СМЖ-326А; 20-80/1 (взамен 7247СВ) — для сварки сеток шириной до 3800 мм из стали диаметром 5... 10 мм в бухтах. В сотав комплекта входят: бух- тодержатель СМЖ-58; правильное устройство СМЖ-288-2А; свароч- ная машина АТМС-14 X 75-7-1; ножницы СМЖ-60; пакетировщик СМЖ-61А; 7880/1 — для сварки сеток шириной до 3800 мм из стали диамет- ром до 12 мм в бухтах. В состав комплекта входят: бухтодержатель
СМЖ-495; правильное устройство СМЖ-288-2А; сварочная маши- на МТМ-88УХЛ4; устройство размоточное поперечной арматуры СМЖ-496; ножницы СМЖ-499; пакетировщик СМЖ-500; 7880/2 — для сварки сеток шириной до 3800 мм из мерных стерж- ней диаметром до 12 мм. В состав комплекта входят: устройство для подачи продольных стержней СМЖ-501; сварочная машина МТМ-88УХЛ4; устройство размоточное поперечной арматуры СМЖ-456; пакетировщик СМЖ-500; КТМ-3201-УХЛ4 — для сварки сеток унифицированного сортамента серии 1-410-2 шириной до 3000 мм из стерж- ней диаметром до 32 мм. В состав ком- плекта входят: разгрузочное устройство; роликовый конвейер; сварочная машина МТМ-32УХЛ4; загрузочное устройство; тележка для продольных стержней; 7876 — для сварки сеток (по ГОСТ 23279—85) шириной до 3000 мм из стерж- ней диаметром до 40 мм. В состав ком- плекта входят: портал-раскладчик СМШ-502; механизм подачи стержней; сварочная машина МТМ-103УХЛ4; па- кетировщик СМЖ-505. Электрические схемы машин обеспе- чивают последовательное автоматическое выполнение таких операций: фиксацию поперечной проволоки относительно про- дольных в зазоре между электродами, Рис. VI. 1. Типы сварных сеток: 1 — с рабочими стержнями в продольном направле- нии и распределительными (монтажными) в попереч- ном; 2 — с рабочими стержнями в поперечном направ- лении и распределительными (монтажными) в продоль- ном; 3 — с рабочими стержнями в продольном и по- перечном направлениях одновременное зажатие проволоки между всеми электродами, сварку поперечных проволок с продольными в местах пересечений: подъем электродов и перемещение сетки на заданный шаг. Выдержки времени отдельных операций регулируют с помощью реле времени. Усилие сжатия создается сжатым воздухом с помощью пневмоцилин- дров и может плавно регулироваться в пределах до 2500Н (на два элек- трода). Для уменьшения номинальной потребляемой мощности машин сварочные трансформаторы можно включать группами по три-четыре одновременно. Все машины снабжены системой охлаждения. При расстановке оборудования и приспособлений для сварки се- ток и других арматурных изделий в цехах учитывают следующие тре- бования: соблюдать поточность при изготовлении сеток, обеспечива- ющую непрерывность производственного процесса; исключать встреч- ные и перекрещивающиеся потоки при движении отдельных загото- вок и готовых изделий. 178
Склады готовой продукции располагают вблизи формовочных отде- лений. В арматурных цехах предусматривают внутрицеховые транспортные тележки, конвейеры для передачи заготовок арматуры с одного по- ста на другой. В соответствии с ГОСТ 23279—85 сварные арматурные сетки изго- товляют трех типов (рис. VI.1). Шаг продольных стержней V, шаг поперечных стержней сеток и, диаметр продольных стержней и поперечных стержней d2, ширина Таблица VI. 12. Характеристики сварных арматурных сеток [3] Тип сеток V и d2 В L Ci, С2 1 100 300 10...40 6...16 8.50... 11 950 через 300 200 - 600 300 400 2 300 100 6...16 850...5950 Кратно 25 400 200 10...25 650...3059 через 300 100 100 200 100 10...25 850...5950 3 200 200 6...16 через 100 300 или 300 200 6...16 300 10...25 сеток В. стержней длина сеток Ц а также до концов продольных расстояния стержней от крайних поперечных С\ и С2, указанные на рис. VI.1, принимают в соответствии со значиниями табл. VI.12. Диаметры продольных и поперечных стержней сеток назначают из условия необходимой площади сечения стержней по расчету и жест- кости сеток при монтаже и транспортировании. Отношение меньшего диаметра к большему должно быть в пределах 0,25...!. Габариты сеток назначают по конструктивным требованиям, из условия обеспечения достаточней жесткости при монтаже и транспор- ровании, а также из условия их изготовления на сварочном оборудо- вании в арматурных цехах. Продольные и поперечные стержни сварных сеток принимают по ГОСТ 5781—82* из горячекатаной арматурной стали классов A-I и А-П, А-Ш диаметрами стержней 6 и 8 мм. В каждой сетке расстояния между стержнями в продольном и поперечном направлениях должны быть 179
одинаковыми. Предприятие-изготовитель обязано гарантировать со- ответствие сеток требованиям стандарта на изготовление. Для сварки плоских каркасов применяют сварочные машины и автоматизированные линии МТМК-3 X 100, МТ-603, МТМ-603, МТМ-09, КТР-1001УХЛ4, И-2АМ-1, АД-2П (табл. VI.13). Линии рабо- тают по принципу циклической подачи стержней и сварки в процессе остановки. В их комплект входят бухтодержатели для продольных и по- перечных проволок, устройства роликового неприводного типа для правки продольных и поперечных проволок, сварочная машина, нож- Таблица VI.13. Техническая характеристика каркасосварочных машин [121 Показатель MTMK-3X100 1 МТМ-35УХЛ4 о £ ё КТР-1001УХЛ4 АД-2П ПДС-6 Размеры каркаса, мм: ширина 115...775 140... 1400 До 600 450 205 100...350 длина — — — — До 1710 До 6000 Диаметр прутков, мм: продольных 5...25 12...40 3...10 4...8 3...5 8...22 поперечных 4...12 6...14 3...10 4...5 3..,5 3...6 Число продольных стерж- ней, шт. 2,4 и 6 2...8 2 и 4 2, 3, 4 2 2 Номинальная мощность, кВ-А 300 1000 175 200 100 Шаг поперечных стерж- ней, мм 100...400 100...600 20...600 100...500 Производительность, м/мин 4,5 До 25 8,5 6 Размеры, мм: длина 19200 15 700 20 660 5600 13 550 высота 2850 — 4800 6760 5500 2170 ширина 246q — 1700 2000 2520 2320 Масса, кр 7470 550 6880 5800 1800 1840 ницы, пакетировочное устройство. Производительность каркасосва- рочных машин можно увеличить за счет применения роликовых электро- дов в процессе их движения и отрезки каркаса вращающимися ножни- цами. Представляет интерес комплекс оборудования КТР-1001УХЛ4. предназначенный для изготовления арматурных каркасов шириной до 450 мм и длиной 1000...7200 мм, используемых при изготовлении железобетонных конструкций, применяемых при строительстве жилых, общественных и производственных зданий. Комплекс состоит из механизмов подачи и правки продольной и по- перечной арматуры, сварочного устройства, механизма отрезки пакети- ровщика и опор, объединенных общей схемой управления. Сюда же входят контакторный и автоматный шкафы, станция и пульт управ- ления. Механизм подачи и правки продольной арматуры имеет электромеха- нический привод вращения правильных барабанов. Вращение тянущим роликам передается через вал, звездочку и цепную передачу, редук- тор и шестерню. Продольные проволоки прижимаются с помощью пнев- 180
моцилиндров, которые переключаются по сигналу датчиков. Попереч- ные проволоки подаются механизмом с электромеханическим при- водом. СБОРКА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ АРМАТУРНЫХ КАРКАСОВ Пространственные арматурные каркасы собирают несколькими технологическими способами: гибкой и сваркой из плоских сварных сеток; сваркой из отдельных плоских элементов; навивкой и сваркой на специальных машинах. Гнут каркасы из плоских сварных сеток на гибочных станках и при- способлениях, а сваривают подвесными точечными машинами, для чего используют стенды и кондукторы. В ЦНИИОМТП разработана специальная стапельная установка для сборки каркасов, состоящая из приводной и неприводной стоек, корпуса, промежуточного вала и четырех рам для навешивания сва- риваемых сеток. Приводная стойка служит для установки привода, пло- щадки для рабочего, электрошкафа, натяжного ролика и лестницы. С помощью механизма привода обеспечивается поворот корпуса стапе- ля и остановка его в положениях, удобных для сварки каркасов. Корпус стапеля состоит из двух планшайб, соединенных четырьмя рамами, од- на из которых быстросъемная. Каждая рама имеет восемь зажимных устройств для крепления к ним арматурных сеток. Для получения необходимого размера ячеек ар- матурных сеток передвигают зажимы по длине рамы. С помощью крана сетки устанавливают в такой последовательности; первые три устанав- ливают на раму поочередно в горизонтальном положении и крепят к ней с помощью зажимов; четвертую устанавливают вместе с рамой. Внутренние элементы каркаса устанавливают перед монтажом четвер- той сетки. После этого с помощью сварных клещей МТПГ-150 или МТПП-75 сваривают места пересечений отдельных элементов на уровне 1,5 м от пола, а затем готовый каркас снимают краном и подают к месту складирования. Стапельная установка ЦНИИОМТП позволяет сва- ривать каркасы сечением до 2,5 X 2,5 м и длиной до 6,4 м. Существуют и другие установки для сборки пространственных кар- касов. Так например, Куйбышевским филиалом ГПКТИ «Индустрой- проект» разработаны несколько линий для сварки пространственных каркасов, некоторые из них описаны ниже. Линия И-12ВМ-1 предназначена для контактной точечной сварки, доработки и укрупнительной сборки пространственных арматурных каркасов панелей перекрытий из продольной бухтовой проволоки. Запроектирована на базе модернизированной сварочной машины АТМС-14 X 75-2, позволяющей одновременно сваривать пересечения в двух плоскостях. Поперечной арматурой служат заранее заготов- ленные двухветвевые каркасы. 181
Техническая характеристика Производительность (расчетная), м/мин ........................ 1 Параметры свариваемых каркасов: класс арматурной стали ..................................... А-1, В-1 размеры, мм ....................................... 3170 (3240) X 5630 X 127 диаметр продольных стержней, мм ................... 4...6 Количество, шт.: .................................... продольных стержней ......................................... 20 поперечных каркасов ......................................... 29 Шаг поперечных каркасов, мм ......................... 200...300 Диаметр стержней поперечных каркасов, мм ............ 4...8 Мощность: электродвигателей, кВт............................... 2 трансформаторов, кВ • А ................................... 15 X 81 Размеры, мм .......................................... 26 000 X 12 200 X 2230 Масса, кг.................................................... 24 000 Линия И-411 предназначена для контактной точечной сварки ар- матурных каркасов колонн и свай из стержневой продольной и бухто- вой поперечной арматуры. Через отверстия планшайбы и фланца сва- рочного барабана пропускают мерные продольные стержни, после чего их концы закрепляют в диске подвижной каретки. По мере враще- ния планшайбы на продольные стержни навивается спираль из прово- локи, сматываемой с бухты. Места пересечения продольных стержней со спиралью сваривают роликовыми электродами, к которым подводит- ся электрический ток от трансформатора. Техническая характеристика Производительность (при шаге поперечных стержней 200 мм), м/мин .............................................. 0,4 Параметры свариваемых каркасов, мм: сечение ............................................ 250 X 250...600 X 600 Т а б л и ц а VI. 14. Классифика Тип каркасов Положение каркаса во время сварки Способ каркаса Горизонтальное Цилиндрические для труб, свай, и шахтных стоек Цилиндрические раструбные Вертикальное для труб Цилиндрические для колец Горизонтальное Прямоугольные для колонн То же и свай Треугольные Горизонтальное Вытягивание лебедкой за продольные прутки Толкание за продольные прутки Подача роликовым устрой- ством за продольные прут- ки Периодическая подача за продольные прутки специ- альным механизмом Периодическая подача вруч- ную 182
диаметр продольных стержней ....................... 12...25 расстояние между парами хомутов ................... 200...250 Смещение между стержнями в хомуте, мм ............... 40 Скорость перемещения сварочного устройства, мм/с 90 Мощность: трансформатора, кВ • А ..................................... 100 электродвигателя, кВт........................................ 3,5 Размеры, мм ............................................ 24 700 X 5500X 2300 Масса, кг..................................................... 5600 Линия И-19ВМ-1 предназначена для контактной точечной сварки пространственных каркасов внутренних стеновых панелей из бухтовой продольной проволоки. Запроектирована на базе модернизированной сварочной машины МТМК-3 X 1000-2, позволяющей увеличить фронт сварки до 2500 мм увеличением ширины рамы сварочной машины. По- перечной арматурой служат заранее изготовленные двухветвевые кар- касы. Техническая характеристика Производительность (расчетная), м/мин ........................... 1,8 Параметры свариваемых каркасов: класс арматурной стали ................................ A-I, В-1 длина, мм ............................................. 2190...5220 ширина, мм.................................................... 2500 высота, мм .................................................... 120 Диаметр продольных и поперечных стержней, мм..................... 2 Количество продольных стержней, шт.............................. 10 Шаг поперечных каркасов, мм ............................. 280...600 Мощность: электродвигателя, кВт........................................... 1 сварочных трансформаторов, кВ • А ..................... 5 X 100 Размеры, мм ............................................. 19 950 X 6600 X 2030 Масса, кг................................................ 12 700 ция каркасосварочных машин [12] подачи Способ образования спиральной арматуры Принцип действия сварочного устройства продольных прутков В виде предварительно заготовленных прутков Из мотков То же В виде предварительно заготовленных прутков То же Вращением каркаса Вращением одного мотка проволоки вокруг кар- каса Вращением двух мотков проволоки вокруг кар- каса Предварительной заго- товкой спиралей То же Сварочные ролики катятся по спирали и периодически по продольной проволоке Сварочные ролики катятся по двум спиральным прово- локам Сварочные ролики катятся по одной спиральной прово- локе Электроды с двухсторонним подводом тока сваривают пе- ресечения проволок каркаса во время его остановки, по- дачи и вращения Сварочные электроды коло- дочного типа сопровождают свариваемый узел на неко- тором угле поворота каркаса 183
На заводах сборного железобетона сконструированы стенды, поз- воляющие сваривать каркасы для колонн и ригелей. Разработан и из- готовлен целый ряд приспособлений и оборудования для сборки про- странственных каркасов для свай, труб, опор и других железобетонных конструкций (табл. VI. 14). АРМАТУРА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Прочность бетона на сжатие в несколько раз выше, чем на растяже- ние. Бетонная балка разрушается от достижения в растянутой зоне предельных растягивающих напряжений, в то время как сжатая зона имеет еще значительный запас прочности. Для предупреждения раз- рушений в растянутую зону помещают арматурную сталь, способную воспринимать растягивающие напряжения от приложенных нагрузок. Еще более эффективно можно использовать свойства арматурной стали, создавая предварительное напряжение искусственным натяже- нием арматуры и обжатием бетона. Сущность этого процесса заключа- ется в следующем. В качестве арматуры для железобетонных конструк- ций применяют высокопрочную сталь. Перед укладкой бетона в кон- струкцию арматурную сталь растягивают до напряжений, меньших предела упругости, после чего ее бетонируют. По мере набора бетоном прочности происходит его сцепление с рас- тянутой арматурой. При достижении прочности 0,7 проектной снима- ют усилия, растягивающие арматуру. В этом случае арм )турная сталь стремится к первоначальной длине. Затвердевший бетон препятствует сокращению и воспринимает на себя сжимающие усилия от арматур- ной стали. При этом он находится в сжатом состоянии, а арматурная сталь в растянутом, т. е. имеет место предварительно напряженное состояние забетонированной конструкции. Предварительно напряженные железобетонные конструкции по сравнению с обычными железобетонными обладают такими преимуще- ствами: экономится арматурная сталь; при стержневом армировании рас- ход ее сокращается в среднем на 30 %, а при армировании углеродис- той (высокопрочной) проволокой, пучками и канатами — в среднем па 45 %; сопротивление образованию к раскрытию трещин в предвари- тельно напряженном железобетоне значительно выше по сравнению с обычным, повышается жесткость или уменьшается прогиб; снижаются расход бетона и масса конструкций. Натягивать арматуру можно на упоры (до бетонирования конструк- ций) и на бетон (после набора им прочности). Заготовка арматурных элементов для их предварительного напря- жения должна осуществляться механизированным способом и пере- мещаться к посту напряжения. Формуют железобетонные изделия и за- готовляют арматуру, как правило, параллельно. Для армирования железобетонных конструкций длиной 6... 12 м применяют стержневую арматуру, высокопрочною проволоку, пучки. 184
Предварительно напряженные железобетонные конструкции на ба- зе стержневой арматуры изготовляют по агрегатно-поточной и кон- вейерной технологии. На стендах готовят балки, линии электропере- дач и другие виды конструкций. Для получения мерных стержней необходимой длины применяют стыковую контактную электросварку арматурной стали классов А-1... А-V. Стержни сваривают до упрочнения вытяжкой. Сталь классов Ат-IV, Ат-V и At-VI стыковать обычным способом (контактной и ду- говой сваркой) не разрешается. Термически упрочненную арматуру можно стыковать с помощью опрессовки муфт на пневматических ма- шинах МО-5. Специалисты ЧелябпромстройНИИпроекта разработали способ ду- говой сварки термоупрочненной арматуры со смещенными накладками и швами, а также способ стыковой сварки с последующим ускоренным охлаждением стыка, позволяющий получить равнопрочные основному металлу сварные соединения. Разработаны технология и режимы свар- ки сталей классов Ат-IV и Ат-V марки 35 ГС на сварочных машинах МСМУ-150 и МС-2008: Диаметр арматуры, мм .......................... Установочная длина, мм......................... Ступень трансформатора .................. Положение вибратора ........................... Осадка под током, мм .......................... Оплавление, мм................................. Суммарная осадка, мм........................... 12 14 16 18 35 40 45 50 2...3 4...6 6...8 8...11 0...2 0...2 0...2 1...3 1...2 1...2 1...2 1,5...3 13 13 13 13 7 7 7 7 В целях экономии металла длина арматурного элемента в заготов- ке должна быть короче длины железобетонного изделия, определяе- мого по формуле £а.э = (1 — О0/£), где /к — длина железобетонной конструкции, мм; а0 — предваритель- ное напряжение арматуры, МПа; Е — модуль упругости стали, МПа. Анкеровка арматурных элементов. Заготовка стержневой напрягае- мой арматуры заключается в нарезке стержней заданной длины и образовании на их концах временных концевых анкеров или установ- ке инвентарных зажимов для закрепления натянутой арматуры в упо- рах форм, поддонов и стендов. Для закрепления стержневой напрягаемой арматуры наиболее рас- пространены следующие виды временных концевых анкеров: стальные опрессованные в холодном состоянии шайбы для арматуры всех клас- сов диаметром до 22 мм включительно; высаженные головки, образуе- мые на концах стержней высадкой в горячем состоянии для арматуры из стали классов А-Шв, A-IV, A-V, Ат-V и At-VI диаметрОхМ до 40 мм включительно; приваренные коротыши для арматуры из стали классов А-Шв, A-IV, A-V диаметром до 40 мм включительно; инвентарные зажимы С2-10-18, СЗ-16-25 по ГОСТ 23117—78 для арматуры всех клас- сов диаметром до 32 мм включительно. Кроме перечисленных, применя- ют также временные концевые опрессованные спиральные анкеры из стали класса A-I для арматуры из стали классов A-V, Ат-V, At-VI и At-VII диаметром 8...14 мм. 185
Концевые анкеры в виде опрессованных шайб и’спиралей готовят на механических и пневматических прессах. Шайбы (табл. VI. 15) гото- вят способом штамповки из листовой или полосовой стали ВСт1 кп, БСт2 кп и ВСтЗ кп или из круглой шестигранной стали тех же марок. Головки высаживают в горячем состоянии одновременно на обоих концах стержня или поочередно на каждом конце на установках СМЖ- 32, на машине СМЖ-128Б, а также на стыкосварочной машине МО- 1602. Перед высадкой головок горячекатанную арматурную сталь клас- сов А-IV и A-V рекомендуется нагревать до температуры 950... 1100 °C» теомически упрочненную классов Ат-IV и At-V — до 850...950 °C. Таблица VI.15. Размеры шайб для опрессовки L25J Диаметр Высота шайбы арма- туре! шайбы до опрессовки | после опрессовки рнут- ренний наруж- ный Для арматуры класса Ат-IV, A-IV At-V, A-V Ат-VI Ат-VI I Ат-IV, A-IV Ат-V, A-V Ат-VI At-VII 10 13 30 8 10 11 12 11 13 14 16 12 15 32 8 11 14 17 13 15 18 21 14 17 32 10 13 17 21 14 17 21 25 16 20 36 11 15 19 23 16 19 23 27 18 22 36 13 17 21 25 17 21 25 29 20 24 40 14 19 23 27 19 23 28 31 22 26 42 16 21 25 29 30 26 30 33 ’ Временные концевые анкеры в виде высаженных головок, приварен- ных анкеров, опрессованных шайб и инвентарных зажимов должы иметь1 прочность не менее усилия, соответствующего 0,9ов, где ов — вре- менное сопротивление исходной стали. Для равномерной передачи f усилия от натянутого стержня на упоры форм или поддонов высажен- ‘ ные головки снабжают опорными шайбами или втулками с конусными ' отверстиями. Проволоку и канаты закрепляют в пакетах с помощью инвентарных зажимов и групповых захватов или устройств однократного использова- g ния. Их можно также закреплять с помощью высаженных в холодном } или горячем состоянии анкерных головок, опирающихся на инвентар-' ные каленые втулки с зенкованными отверстиями. Для одновременно- го закрепления нескольких проволок применяют групповые зажимы, состоящие из колодок и пробок. Снизить трудоемкость армирования при натяжении арматуры на, бетон можно применением пучков из проволок и канатов, снабженных на концах обжимными анкерами. Число проволок в пучке, шт................................ 14 18 24 Наружный диаметр гильзы * после протяжки, мм . . . 42 50 58 Площадь поперечного сечения проволок, см2,............... 2,75 3,54 4,72 186
Расчетное усилие для пучка из проволок с Рразр ~ *= 1500 МПа, кН: натяжения ................................................ 280 360 470 разрыва ............................................... 412,5 53,5 70,8 Усилие протяжки, кН .................................... 400 450 550 * Гильзы готовят из стали ВСтЗсп. Механический способ натяжения арматуры предусматривает при- менение гидравлических и, реже, винтовых домкратов для непрерыв- ной навивки и натяжения, лебедок с полиспастами. Применяя полис- пастные и винтовые устройства, можно достичь больших усилий натя- жения. Винтовыми приспособлениями создаются большие усилия только при самотормозящем винте, достаточно прочном и жестком для вос- приятия крутящего момента. Недостаток винтовых домкратов — не- возможность измерения усилия натяжения с необходимой точностью. Контролируют натяжение арматуры в этом случае только по ее удли- нению. Машины для непрерывной навивки и натяжения арматуры при этом способе целесообразно применять для навивки арматуры на железо- бетонные резервуары и трубы. Из-за частых обрывов проволоки лучше использовать их при электромеханическом способе натяжения. При механическом способе натяжения арматуры наиболее распро- странены гидравлические домкраты. Например, стержневую, проволоч- ную и канатную арматуру натягивают с помощью СМЖ-82, СМЖ-81 Таблица VI.16. Техническая характеристика гидравлических домкратов [12] Тип Тяго- вое уси- лие, кН Ход порш- ня, мм Масса, кг Габариты, мм длина ширина высота СМЖ-25 (СМ-513Б) 630 800 3200 3080 1670 1375 СМЖ-86 (6873/20СУ) 25 55 240 2145 794 2700 СМЖ-84 (ДГ100-125) 1000 125 625 1200 755 1320 СМЖ-82 (ДТС63-315) 630 315 90 1090 210 260 СМЖ-81 (ДГП63-315) 630 315 75 912 245 265 (табл. VI.16). Применяют также гидродомкраты марок ДГ-100-2 и ДГ-200-2. Следят за тем, чтобы они были предварительно проградуи- рованы. Градуировку повторяют не реже одного раза в три месяца и после каждого ремонта. В качестве привода для гидравлических дом- кратов рекомендуют насосные станции СМЖ-83 с механическим при- водом и НСР-400М с ручным. На упоры форм и стендов можно натягивать как по одному арма- турному элементу, так и одновременно по несколько, а также всю на- прягаемую арматуру изделия. На стендах арматуру рекомендуют натя- гивать в два этапа: сначала с усилием, равным 40...50 % заданного, затем проверяют правильность расположения напрягаемой арматуры, устанавливают закладные детали, сварные арматурные сетки и карка- сы, закрывают борта форм, а затем натягивают арматуру с усилием, 187
превышающим на 10 % заданное, выдерживают ее 3...5 мин, после чего снижают натяжение до проектного значения. Во время натяжения арматуры гидравлические домкраты устанавли- вают так, чтобы их оси совпадали с продольными осями захватов ар- матурных элементов. Тяговое усилие домкрата определяют по фор- муле Р= я где п — число одновременно натягиваемых стержней, шт.; f — пло- щадь одного стержня, см2; а0 — контролируемое натяжение арматуры, МПа; т] — средний коэффициент полезного действия домкрата (0,95... 0,97). Таблица VI.17. Технические характеристики гидродомкратов «Стобет» [12] Параметры Типоразмеры 6 1 8.5 1 ю | 20 Усилие напряжения, кН 60 85 100 206 Диаметр поршня, мм 70 80 90 120 Ход » мм 220 220 220 220 Длина наконечника, мм 900 970 1000 1050 Масса » кг 16 17 18 20 Значение хода поршня домкрата принимается равным 0,01 длины напрягаемой арматуры. Для натяжения одиночных проволок диаметром до 8 мм и канатов диаметром до 15 мм, закрепляемых цанговыми или клиновыми зажи- мами, применяют однопроволочные гидравлические домкраты. Они работают от приводных насосов в виде отдельных агрегатов или име- ют встречные насосы с ручным приводом. Лучшие однопроволочные гидравлические домкраты — типа «Стобет», изготавливаемые заводо- строительным комбинатом в г. Старая Загора (БНР) (табл. VI.17). При контроле натяжения арматуры следят, чтобы все проволоки были одной длины с жестким линейным допуском. Для установления допустимого отклонения длины проволок между анкерами пользуются зависимостью о = X£7Z, где о — напряжение при натяжении, АШа; X — удлинение, мм; Е — модуль упругости, МПа; I — длина проволоки, мм. Разная длина приводит к перенапряжению одних проволок и не- полному использованию несущей способности других. Максимальное напряжение в проволоке а = 0,65—0,75/?”, т. е. /?„ = 1,54— 1,34а. Натяжение контролируют по показаниям манометра на домкрате и удлинению арматуры. Расхождение не должно превышать 5 %. Общее усилие натяжения арматуры Q Fас^ак = Fр—(J9 188
где Fac — суммарная площадь напряженной арматуры, см2; оак — предварительное напряжение арматуры, контролируемое при натяже- нии, МПа; F — площадь поршня гидродомкрата, см2; р — рабочее давление жидкости, МПа; q — потери от трения манжет и сальников, определяемые по графику тарировки домкрата. Электротермический способ натяжения арматуры. Сущность его в том, что напрягаемая арматура включается в электрическую сеть через трансформаторы как проводник, имеющий соответствующее сопротив- ление. Арматурные стержни нагреваются от прохождения электриче- ского тока до расчетной температуры, обеспечивающей необходимое удлинение. Длину заготовок стержней принимают меньше расстояния между упорами формы на заданное удлинение. Стержни, нагретые до расчетной температуры и получившие соответствующее удлинение, укладывают в упоры форм, которые препятствуют укорочению их при остывании. Таким образом создаются требуемые начальные напря- жения. Точность натяжения стержневой арматуры зависит от правильного расположения упоров по длине. Упоры устанавливают по жестким шаблонам. Отклонение от заданного расстояния между упорами долж- но быть в таких пределах, мм: При /<8 м .... ....................... .....................±1 » I — 9... 12 м . . . ±2 » / = 13...18 м . . ................... ... ±2,5 » I > 18 м . . . . ...........................................±3 Требуемую длину арматурных стержней /ст при резке обеспечивают с помощью жестких шаблонов, которые пригоняют исходя из задан- ного температурного удлинения стержней AZ: °0 min 1СТ — Д/min-----„ Е^ + а0 min I _ Л/ -I- а°тах I 4СТ — ШтаХ “Г н , » °0тах где по min и Go max — соответственно минимальное и максимальное на- чальные натяжения арматуры, указанные в чертежах изделий. Длина стержня или проволоки при электрическом натяжении /0 = = 13 + 2а (13 — длина арматурной заготовки, равная расстоянию между опорными поверхностями временных концевых анкеров, мм; а — длина конца стержня или проволоки, необходимая для установки или образования временного концевого анкера, мм). Длина арматурной заготовки 13 = /у — Д/с — Д/ф — Д/о, где 1у — расстояние между наружными гранями упоров на формах, поддонах и стендах, мм; Д/с — величина, учитывающая деформацию шайб под высаженными головками, смятие высаженных головок или приварен- ных коротышей, мм; Д/ф — продольная деформация формы, поддона, стенда при натяжении арматуры, мм; Д/о — полное удлинение натяну- той арматурной заготовки при напряжении о ~ о0 + Р, мм (здесь Р — верхнее предельное отклонение, МПа, заданного контролируемого 189
предварительного напряжения арматуры в табл. VI. 18). Значения Д/с и Д/ф определяют опытным путем или расчетом; при натяжении арматуры на затвердевший бетон — по формуле Д/ф = где об — напряжение в бетоне под действием силы натяжения армату- ры, МПа; £б — нормативный модуль упругости бетона, МПа; /и — длина изделия, см. Полное удлинение для стержневой арматуры Ш0 — ~н *У’ где Еа — модуль упругости арматурных сталей (2 • 106 Па). Таблица VI.18. Допустимые предельные отклонения предварительного напряжения и удлинения арматуры [25] Показатели ги- м 5 | 6,5 | 9,5 j 13 | 16 | 19 | ^25 Р, МПа Нижнее отклонение Д/о*, ±100 ±80 ±70 ±60 ±55 ±50 ±45 мм —4 —4 —6 —7 —8 —9 —10 * Верхнее отклонение AZ0 = 0. Для проволочной арматуры Д/о = е/у (в — относительное удлине- ние натянутой проволоки при напряжении о == о0 4- Р, определяющее- ся по экспериментальным графикам е = f (о) для каждой партии ар- м ггуры). Удлинение арматуры при нагреве для свободной укладки ее в упо- ры поддонов, форм и стендов: Д/г = Д/о + Д/ф = Д/с + Q, где — дополнительное удлинение арматуры, обеспечивающее сво- бодную укладку ее в упоры (Q = 1 мм на 1 м длины арматурной за- готовки). Удлинение арматуры при ее нагреве до максимально допустимого или расчетного: Д//р “ (/р /о) где /р — максимально допустимая или расчетная температура нагре- вания арматуры, °C; /к — расстояние между токоподводящими кон- тактами, мм; а — коэффициент линейного расширения стали (табл VI. 19); t0 — температура окружающей среды, °C. Для стержневой арматуры при электротермическом натяжении во всех случаях Д/& Д/,. При электротермическом натяжении высо- копрочной проволоки это условие не обеспечивает свободной уклад- ки арматуры в упоры, в связи с чем температуру ее нагрева повышают до значения f__ t / а/к 1 190
Рекомендуемая и максимально допускаемая температура и время нагрева арматурной стали приведены в табл. VI.20. Требуемую силу тока в амперах для электронагрева стержневой арматуры определяют по формуле j _ } / 7ё^олнК Таблица VI. 19. Коэффициенты линейного расширения стержневой и проволочной арматуры Пределы нагревания, °C Коэффициент линейного расширения а -10 ® проволоки стали горячекатаной периодического профиля марок круглой угле- родистой хо- лоднотянутой холоднотяну- той высоко- прочной пе- риодического профиля 30ХГ2С 25Г2С и 35ГС ВСт5 кп 20... 100 11,7 11,1 12 11,4 11,2 20...200 11,7 12,3 12,6 12,2 20...300 12,1 13 13,2 12,7 13 20...400 12,7 13,8 13,8 13,2 13,6 20...500 12,8 14,5 — — — Т а б л и ц а VI.20. Рекомендуемая и максимально допускаемая температура и время нагрева арматурной стали Арматурная сталь Температура нагрева , °C Время нагрева, мин Класс Марка или диаметр рекомендуемая максимально допускаемая A-V 23Х2Г2Т A-IV 80С 20ХГ2Ц 20ХГСТ Ат-Vl 20ГС, 20ГС2 Ат-V 20ГС, 20ГС2 Ат-IV 20ГС, 20ГС2 А-Шв 35ГС, 25Г2С Вр-П 4 мм 5 » 6 » 400 350 500 600 500 500 450 450 450 450 350 400 450 0,5...10 0,1...0,5 0,15...0,8 0,2...1 Примечания: 1. Максимальная температура нагрева проволоки диаметром 4 мм может быть повышена до 400 °C. а проволоки диаметром 5 и 6 мм — до 500 °C. При этом расчетное сопротивление арматуры снижается на 10 %. 2. Максимальная температура на- грева термически упрочненной стали класса At-VI может быть повышена до 500 °C. Рас- четное сопротивление арматуры Ra при этом снижается и принимается равным расчетному сопротивлению стали класса At-V. где (?полн — полное количество теплоты, расходуемой на нагрев 1 м длины стержня до расчетной температуры, Дж; К — коэффициент, учитывающий схему включения стержней в цепь питания (при после- довательном включении К = 1, при параллельном К равно числу од- новременно нагреваемых стержней); R — активное сопротивление 191
1 м длины стержня при расчете нагрева, Ом • 10~4; т — время на- грева, мин. Полное количество теплоты Сполн = Qu ~Ь QnT> где Qn — количество теплоты, расходуемое на нагрев 1 м стержня до расчетной температуры без учета потерь, Дж; Qn — потери тепло- ты с 1 м длины стержня теплоизлучением и конвекцией в течение 1 мин, Дж. Требуемое напряжение, В, при электронагреве стержневой арма- туры: V = iZlKm/K> где Z — полное сопротивление на 1 м длины стержня при нагреве до расчетной температуры, Ом • 10~4; /к — длина нагреваемого участка одного стержня, м; т — коэффициент, который при последовательном включении стержней в цепь питания равен их числу, а при параллель- ном соединении — единице. Требуемая мощность трансформатора для электронагрева стерж- невой арматуры, кВа: W = При этом необходимо, чтобы его номинальная мощность Рном была больше Ррасч. Требуемая средняя сила тока для электронагрева проволочной и прядевой арматуры, А, Т __ 7QGnct СР~ ’ где G — масса 1 м длины проволоки или пряди, кг; п — число одно- временно нагреваемых проволок или прядей; с — удельная теплоем- кость стали, Дж/(кг • °C); t — расчетная температура нагрева арматуры, °C; R — среднее значение омического сопротивления 1 м длины арматуры при расчетной температуре, Ом/м; т — время нагре- ва, мин. Среднее омическое сопротивление 1 м длины арматуры, Ом/м, при расчетной температуре: d __ Р (2 + <М) Кср“ 2f^ ’ где р — удельное сопротивление арматуры, равное 0,12 Ом/мм2/м; а0 — температурный коэффициент сопротивления арматуры, равный 0,0048; /а — площадь поперечного сечения арматуры, мм2. Требуемое напряжение для электронагрева проволочной и пряде- вой арматуры, В, V = I®pRcpLK- Требуемая мощность трансформатора, кВа, для электронагрева проволочной и прядевой арматуры Р = /сра/1000. Во избежание перегрева арматурной стали необходимо контроли- ровать нагрев по ее удлинению и обеспечить автоматическое отключение (табл. VI.21). Электротермомеханический способ натяжения арматуры. Натя- жение осуществляется одновременным действием механического и электротермического способов. Применяют такой способ натяжения 192
Таблица VI.21. Данные для расчета параметров трансформаторов при электронагреве стержней арматуры Услов- ный диа- метр d, мм Площадь попереч- ного се- чения S. мма Омиче- ское со- противле- ние Ом-10~4 Активное сопротивление I м стержня Ом 10 \ при температуре, °C Полное сопротивление 1 м стержня z. Ом-Ю~4, при температуре, °C 300 I 350 | 400 | 450 300 | 350 1 400 1 450 10 78 16,7 51,4 58,5 61,2 65,7 58,0 63,3 68,8 74,2 12 113 11,5 40,0 43,8 47,6 51,2 47,0 51,3 54,8 60,2 14 154 8,45 33,2 36,7 39,5 42,5 38,4 41,8 45,6 49,2 16 201 6,45 28,5 31,2 34,0 36,5 33,2 36,2 39,4 42,5 18 254 5,12 25,2 27,6 30,0 32,3 29,4 32,1 34,9 37,6 20 314 4,15 22,6 24,8 26,9 29,0 26,4 28,8 31,3 33,8 22 380 3,42 20,7 22,7 24,6 26,5 24,4 26,6 29,0 31,2 25 491 2,65 18 19,7 21,4 23,1 21,2 23,1 25,2 27,1 28 616 2,11 16,2 17,7 19,3 20,7 18,9 20,7 22,5 24,3 32 804 1,62 14,2 15,5 16,8 18,2 16,7 18,2 19,8 21,3 36 1018 1,28 12,6 13,8 15,1 16,2 14,9 16,2 17,7 19,1 как при линейном, так и при непрерывном армировании. Заданное предварительное напряжение в арматуре складывается из двух вели- чин: ао ~ °м + ат> где ом — напряжение, создаваемое механическими устройствами, МПа; от — напряжение, возникающее при остывании нагретой с помощью электрического тока арматуры, МПа. Т аблица VI.22. Данные ат/ам для расчета электротермомомеханического способа натяжения арматуры [25] Параметры Вид арматуры Проволока | Пряди Диаметр, мм ат^м 3 4 5 4,5 6 12...15 1 1 1,5...2 1 1,5 1,7 При расчетах отношение ат/ом принимают по табл. VI.22. Напряже- ние, возникающее от действия механических устройств: стм = где Р — усилие, приложенное к натягиваемой арматуре механическими устройствами, Н; f — площадь поперечного сечения одного арматур- ного элемента, см2; п — число одновременно натягиваемых арматурных элементов; т] — коэффициент полезного действия установки для меха- нического натяжения (0,8...0,95). Напряжение в арматуре, возникающее при остывании, от = £”а (t — /0), где t Температура нагрева арматуры, °C; t0 — начальная температу- ра, °C; Ей — нормальный модуль упругости; а — коэффициент линей- ного расширения арматуры. 193
Требуемую температуру нагрева арматуры определяют в зависи- мости от длины нагреваемого участка и времени нагрева. При линей- ной укладке и натяжении арматуры длина ее должна соответство- вать расстоянию между упорами форм. Расчет силы и напряжения тока, времени нагрева и мощности пре- образователей ведут по формулам, приведенным для электротермиче- ского натяжения проволочной арматуры. При непрерывной навивке и натяжении арматуры с помощью машин, имеющих грузовые натяжные станции, напряжение в арматуре опре- деляют по формуле где т — масса груза натяжной станции, кг; v — скорость перемещения груза к моменту реверсирования, м/с; т — время реверсирования гру- п=1 за, с; т) = £ т]п — суммарный коэффициент полезного действия меха- п—т низмов машины на пути прохождения навиваемой арматуры; i — ко- эффициент подаспастности механизма натяжения машины. При линейном способе укладки и натяжения проволоки и пряд< й расчет напряжения, силы тока, времени нагрева и мощностей преоб- разователей ведут по формулам для электротермического натяжения проволочной арматуры. При применении непрерывной навивки и натяжения арматуры вре- мя нагрева проволоки и прядей, мин, где 1п — длина нагреваемого участка арматуры, м; v — средняя линей- ная скорость движения проволоки или прядей, м/с. Требуемое напряжение, В: V = lCpRcpln. Мощность преобразователя, кВа: W = /cpV/1000. Необходимую силу тока рассчитывают по формуле, применяющей- ся при электротермическом натяжении проволоки и прядей. Темпера- туру нагрева арматуры устанавливают подбором длины 1п нагреваемого участка проволоки или прядей. Ее можно установить также регулиро- ванием силы тока с помощью дросселя насыщения. Время нагрева арматуры Т2 = ln/(v • 60), где 1п — длина нагреваемого участка арматуры, м; v — средняя ли- нейная скорость движения арматуры при навивке, м/мин; т2 — время пребывания проволоки под током без перемещения, с. Длина нагреваемого участка арматуры при непрерывной намотке Ц == h + ^2> где — длина участка арматуры, не изменяющаяся в процессе намот- ки, м; /2 — длина участка арматуры, изменяющаяся при перемещении каретки или моста машины, м. 194
Среднее значение сопротивления 1 м проволоки за время нагрева Яср = Я16(2 + аЛ)/2, где /?ср — сопротивление 1 м проволоки при 15 °C, Ом; а, — темпе- ратурный коэффициент сопротивления; /2 — перепад температуры, СС; R16 = ---удельное сопротивление (для высокопрочной про- волоки принимается 0,23 Ом • м/мм2). Среднее значение силы тока за время нагрева: /ср== j/" “0,86RcpT3 ’ где G — масса 1 м проволоки, кг; с — удельная теплоемкость стали, кДж/(кг • К); т3 — время нагрева, ч. Напряжение источника питания V = /ср7?ср. Мощность источника питания, кВт, для нагрева проволок = = m/cpVcp/1000 (m — число нагреваемых проволок). При расчетах режимов электротермомеханического способа натя- жения арматуры необходимы экспериментальные проверки, так как все явления, происходящие в арматуре при ее нагреве электрическим током, учесть невозможно. Длину нагреваемого участка и силу натяжения высокопрочной хо- лоднотянутой проволоки и семипроволочной пряди при По/ = 0,5ао принимают по табл. VI.23. Таблица VI .23. Данные для расчета натяжения высокопрочной холоднотянутой проволоки и семипроволочной пряди [25] Показатели Диаметр проволоки или пряди, мм 3 1 4 1 5 Сила натяжения арматуры, создаваемая на- грузочными механизмами, Н 365 600 1100 Расстояние между выдающим роликом пи- ноли или пантографа и штырем поддона, м 3,5...10 3,2...10 1,2...10 10...15 10...15 10...15 Длина проволоки на участке между контак- том и выдающим роликом, мм 15...30 18; 15; 12 15...30 20; 18; 15 20; 18 Сила натяжения арматуры после ее охлаж- дения, Н 800 1180 2450 Для электротермомеханического способа натяжения арматуры слу- жат полуавтоматические установки и навивочные машины (табл. VI.24). При непрерывной навивке арматуры производительность машин определяют по времени, затраченному на изготовление напряженного каркаса. На производительность машин влияют технические парамет- ры и условия эксплуатации. Цикл работы навивочных машин: т = тм + тв, где Тм — машинное время навивки; Тв — вспомогательное время. 195
Для двухосного обжатия конструкций на машинах с поступательно движущимися рабочими органами машинное время навивки армату- ры у __ I e I М ’ U2 К Таблица VI .24. Технические характеристики машин для непрерывной намотки арматуры электротермомеханическим напряжением [9] Показатели Тип машин ДН-7М | | 6407 С | 6281 М I МПС | СМ-607 | PT-41 Габариты, мм: длина Ограничивается 6400 6800 5000 ширина длиной стенда 3000 3500 2000 4400 —- Диаметр навиваемых проволок, мм 3...5 3...4 3...5 4...5 3...5 Натяжение, МПа, с помощью: механических устройств 200 130 140 360 200 нагрева арматуры электри- ческим током 400 260 400 . 400 Скорость передвижения маши- ны, м/мин: моста или поддона 36...54 24...36 14,4 21,5 каретки или суппорта 21...30 24...30 30 — — 24...40 Скорость вращения хобота, об/мин 2,2...35 Скорость навивки спиральной арматуры при производстве труб, м/мин 30 и 60 Установленная мощность элек- тродвигателей, кВт 27,5 27,5 30 12,8 34,2 39,4 Масса, т 23 23 15,5 4,9 37 19 Машинное время навивки арматуры для машин, имеющих враща- тельный рабочий орган, *т> _ Ч” ^2 1 т 2К ’ где vt — скорость продольного перемещения машины, м/мин; lt — длина продольной арматуры, навиваемой машиной за один прохбд, м; пг — число продольных проволок в изделии; v — скорость поперечного перемещения каретки, м/мин; /2 — длина поперечной арматуры, навиваемой кареткой за один проход, м; п2 — число поперечных про- волок в изделии; т — число оборотов рабочего органа машины по паспорту; К — число одновременно навиваемых проволок или из- делий. Вспомогательное время Тв = 4 + + 4 + 4> где 4 — время на подачу и удаление машины или поддона и их фик- сацию, мин; 4 — время на закрепление конца проволоки, мин; 4 — время на закрепление и обрезку второго конца проволоки, мин! 4 — 196
Т аблица VI .25. Средние пооперационные затраты времени при непрерывной навивке арматуры [9] Операция Расход времени, с, при автоматическом управлении и об- служивании Операция Расход времени, с, при автоматическом управлении и обслу- живании I чел 2 чел 1 чел 2 чел Подача и удаление поддона с поста на- вивки: специальным меха- низмом 76 мостовым краном или кран-балкой 65 Фиксация поддона на посту навивки 20 Закрепление начала проволоки: одной 10 двух 10 Закрепление второго конца проволоки: одной 10 двух 10 Обрезка проволоки: одной 5 двух 5 Установка и заправка бухты проволоки 90...150 60...110 время установки бухты проволоки или отрезков, ее составляющих, зависящее от длины проволоки в изделии, мин, ^4 tb (^1^1 + tb — время, необходимое для установки одной бухты проволоки и за- правки ее конца; L — длина проволоки в бухте или сумма ее отрезков, м. Средние пооперационные затраты времени на выполнение вспомога- тельных операций при непрерывной навивке арматуры приведены в табл. VI.25. ХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ НАТЯЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАПРЯГАЮЩИХ ЦЕМЕНТОВ Существует множество разновидностей железобетонных конструк- ций, в которых предварительное напряжение арматуры необходимо осуществлять в двух или трех направлениях, требующих сложной тех- нологии и механизации. Работы по предварительному напряжению еще более усложняются при воздействии конструкций с криволиней- ным очертанием арматуры, для которых стали применять расширяю- щиеся бетоны на основе напрягающих цементов (НЦ). Характерная особенность напрягающих цементов — их способность расширяться при большой прочности цементного камня, обеспечивая этим его самонапряжение. Напрягающий цемент отличается от -дру- гих видов расширяющихся цементов тем, что он увеличивается в объ- еме не только в ранние сроки твердения, когда прочность еще незна- чительна, но и при обретении 10...20 МПа. Это дало возможность приме- нять его для изготовления железобетонных конструкций, в которых арматура получает предварительное напряжение вследствие расшире- ния бетона. Бетоны, полученные на основе напрягающих цементов, 197
Таблица VI .26. Физико-механические характеристики четырех Состав АНЦ (ПЦкл : ГЦ: гипс • известь) Время герме- тизированно- го хранения образцов Режим тепло- влажностной обработки Линейное расширение. %, при хранении в после тво 1 3 7 14 28 40 100 °C — 3 ч 0,06 0,16 0,22 0,33 0,46 0,88 1,32 1 сут 70 °C — 5 ч 0,28 0,93 1,32 1,57 1,83 2,13 — 70 : 20:10 : 0 18...20°С — 0,13 0,34 0,66 1,21 1,31 1,38 90 мин 100 °C — 3 ч 0,48 0,59 0,82 1,21 1,76 2,64 2,81 18...20 °C — 1,98 2,85 3,07 3,43 3,6 3 67 40 » 100 °C — Зч 0,17 0,41 — 1 1,5 1,72 1,85 10043 —Зч 0,07 0,19 0,37 — 0,93 1,01 1,11 65:20:10:5 1 сут 70 °C — 5 ч 0,05 1,21 1,58 — 1,74 1,74 1,75 18...20 °C — 0,19 0,2 — 0,25 0,26 0,28 отличаются высокой степенью водо-, газо- и бензонепроницаемости и прочностью в 28-суточном возрасте 50...70 МПА. Напрягающие цементы получают совместным помолом портландце- ментного клинкера и расширяющего компонента, в состав которого входят алюминийсодержащие вещества, гипс и известь. Основа получения эффекта расширения цементов — приращение объема твердой фазы в результате образования при гидратации вы- сокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция, гидроксида кальция или магния. Наиболее часто применяют расширяющиеся и напрягающие цемен- ты на основе глиноземистого и портландцемента. Такие же цемен- ты применяют и на основе шлакопортландцемента. Таблица VI.27. Физико-механические характеристики НЦ на основе каолина [П] Режим тепло- влажностной об- работки Самонапряжение, МПа. при хране- нии в воде в течение, сут Свободное расширение, %, при хранении в воде в течение, сут после тво 1 3 14 28 40 90 после ТВО 1 3 14 28 40 90 70 °C — 5ч — — — — — — — 0,52 0,62 0,62 0,65 0,67 0,68 0,69 100 °C — Зч 0.4 1,2 1,4 1,5 1.6 1.6 1.8 0,17 0.26 0,3 0,32 0,34 0,34 0,34 18.. 20 °C — 1,4 1,8 2,4 2.6 2.8 2.8 — 0,13 0.2 0,29 0,28 0.28 0,28 При массовом применении напрягающих цементов взамен портланд- цементов, глиноземистого цемента и полуводного гипса в качестве ис- ходных материалов начали использовать клинкеры цементов и природ- ные материалы взамен готовых вяжущих. Глиноземистые шлаки — дефицитный материал, идущий для приготовления глиноземистых и гипсоглиноземистых цементов. Поэтому в последние годы приняты меры по замене дорогостоящих составляющих напрягающих цементов на более дешевые и недефицитные. Разработаны составы расширяю- щихся добавок на основе алунита и алунитизированной породы, гид- 198
компонентного НЦ на основе обожженной алунитовой породы [17] воде в течение, сут Самонапряжение, МПа, при хранении в воде в течение, сут 60 90 120 после ТВО 1 3 7 14 28 40 60 90 120 1,85 2,11 2,19 1,48 — 1 1,2 2,0 1,6 2,6 2 3,2 2,6 3,8 3,2 4,6 3,8 4,8 4 5 4,8 5,8 — 2,97 3,68 3 3,71 3,73 0,4 0,6 1,6 1,4 2,4 2,2 3 2,4 3 3 3 3,6 3,2 4,2 4,2 4,8 4,8 — 1,87 1,89 — 0,8 1,8 — 3,2 3,8 4,4 4,8 5 5,2 — 1,16 1,75 0,28 1,18 1,75 0,28 1,2 1,75 0,28 1 1,4 0,4 2 0,6 0,6 2,4 3 1,4 3 1,6 2,6 1,6 2,8 1,6 2,8 1,6 росульфоферрита кальция, за счет гидратации оксидов кальция или магния. Приводим физико-механические характеристики напрягаю- щих цементов, разработанных на основе различных видов сырья: че- тырехкомпонентного НЦ на основе обожженной алунитовой породы (/об = 700 °C) — табл. VI.26; НЦ на основе каолина — табл. VI.27. Свойства бетона на НЦ при замораживании и оттаивании в морской воде приведены в табл. VI.28. Таблица VI.28. Физико-механические свойства бетона на НЦ при замораживании и оттаивании в морской воде (17) Содержание в НЦ-к л инке- ре С3А, % Вид НЦ Испытания на морозостой- кость после цикла Самонапря- жение, МПа Потеря массы, % Прочность, МПа Деформация расширения, % НЦН 0 2,8 100 60,3 2,2 100 3,1 98,5 60 2,5 200 3,2 97 50,6 2,3 300 3,3 97 50,4 2,4 3,7 НЦТ 0 3,2 100 60,9 2 100 3,25 94,5 60,6 2,3 200 3,3 88 60,1 2,4 300 3,4 85,6 50,8 2,65 НЦН 0 3,1 100 60,1 2,7 100 3,6 94,5 50,9 3,5 2QP 3,8 89 50 5,2 300 4,16 87,5 44.25 Разрушение 13,4 НЦТ 0 3,2 100 60,2 2,8 100 3,8 93,5 50,7 3,8 200 4,0 91 50 6,5 300 4,8 88,5 40,5 Разрушение <99
ИСПЫТАНИЕ И ПРИЕМКА АРМАТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Сварные арматурные сетки изготовляют согласно требованиям ГОСТ 8478—81. Допускается изготовление их по рабочим чертежам, не предусмотренным ГОСТом. В соответствии с ГОСТ 10922—75 отклонения размеров арматурных изделий от проектных не должны превышать значений, указанных в табл. VI .29. Т аблица VI.29. Допускаемые отклонения размеров арматурных изделий от проектных [3] Размеры Допускаемые отклонения от раз- меров, мм, изделий, применяемых в железобетонных конструкциях сборных монолитных и стыкуемых вна- хлестку 1. Габарит и расстояние между крайними стерж- нями по длине арматурного изделия, мм: <4500 >4500...9000 >9000... 15 000 >15 000 2. То же, по ширине, мм: <1500 >1500 3. То же, по высоте, мм: <100 >100...250 >250...400 >400 4. Расстояние между стержнями, мм: <50 >5б... 100 >100 5. Расстояние от одного из крайних стержней до любого другого стержня, если они являются вы- пусками и подлежат сварке при монтаже сборных железобетонных конструкций +5 ±10 —10 +7 ±15 —10 ±10 ±20 ±15 ±25 ±5 ±10 +7 — 10 ±10 +3 +3 —5 —5 ±5 +5 —7 +5 +7 —7 —10 +5 +ю —10 — 15 ±2 ±2 ±5 ±5 ±10 ±ю ±5 ±5 Габариты и размеры между осями крайних стержней по длине ар- матурных изделий для плит, панелей и настилов, независимо от дли- ны изделий, не должны отличаться от проектных более чем на +5, —10 мм. Типы, конструктивные элементы сварных соединений, их раз- меры, подготовка под сварку и способы ее должны соответствовать уста- новленным в стандартах. Сварные крестообразные, стыковые, тавровые и нахлесточные со- единения элементов арматуры и закладных деталей при механиче- 200
ских испытаниях до разрушения должны иметь прочность, наимень- шие и средние значения которой равны или превышают соответству- ющие им браковочные значения С\ и С2, приведенные в табл. VI.30 (ГОСТ 10922—75). При испытании сварных соединений арматуры из стали класса А-П марки 10 ГТ, крестообразных соединений стержней сеток, а так- же стыковых и тавровых соединений стержней диаметром 36 и 40 мм, выполняемых ванной и дуговой сваркой под слоем флюса, браковоч- ные значения С2 можно снизить на 10 %. Т а б л и ц а VI.30. Браковочные минимумы значений показателей прочности сварных соединений для классов арматуры [3] Класс арматуры стержня, по оси которого дейст- вует испытатель- ная нагрузка Браковочные минимумы значений показателей прочности сварных соединений, Па/мм2 Класс арматуры стержня, по оси которого дейст- вует испытатель- ная нагрузка Браковочные минимумы значений показателей прочности сварных соединений, Па/мм2 наименьшего значения С, среднего значения Са наименьшего значения С, среднего значения Св A-I 2,6 3,5 Вр-1 4,1 5,5 А-П 4,1 5 A-IV 8 9 А-Ш 5,1 6 A-V 9 10 В-1 4,1 5,5 Механическим испытаниям на прочность не подлежат следующие крестообразные соединения: в сетках с рабочей арматурой периодического профиля, предна- значенных для армирования плит; в местах соединения продольных или поперечных стержней плос- ких сварных каркасов со стержнями, объединяющими их в простран- ственные каркасы, если последние применяют для армирования изги- баемых железобетонных элементов, не работающих на кручение; в местах соединения продольной арматуры пространственных кар- касов с поперечной, выполняемой в виде непрерывной спирали. Арматурные изделия и сварные соединения должны быть провере- ны и приняты техническим контролем изготовления. Соответствие ар- матурных изделий и сварных соединений требованиями ГОСТ 10922—75 устанавливают по результатам выборочного контроля от партии изделий или соединений, выполняемых каждым сварщиком. Отбирают арматурные изделия и закладные детали для осмотра и обмера произвольно в количестве не менее трех штук. Количество отбираемых для осмотра и обмера сварных стыковых соединений вы- пусков стержней арматуры должно быть не менее десяти. В каждом отобранном арматурном изделии проверяют: классы и диаметры арматуры по данным сертификатов, а при отсутствии — по результатам лабораторных испытаний стали; габариты, расстояния между пятью парами, в том числе крайних, в двух точках по длине стержней. 201
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ Для нзгоювления закладных деталей применяют горячекатаную листовую, полосовую, угловую и фасонную сталь марки ВСтЗкп групп Б и В и арматурную сталь классов A-I...A-Ш в соответствии с ГОСТ 5781—82*, максимально механизируют резку, правку, гибку и сварку. Технологический процесс изготовления состоит из таких операций: правки и резки стержневой арматуры; гибки стержней; резки листово- го, полосового и профильного проката; штамповки деталей; сварки заготовленных элементов; нанесения антикоррозионного покрытия. Листовой металл режут с помощью гильотинных ножниц (табл. VI.31), профильный — на комбинированных пресс-ножницах (табл. VI.32), полосовой — на прессах (табл. VI.33), арматурную сталь — на станках с мерными устройствами. После резки металла кром- ки заготовок не должны иметь заусениц, трещин и других поврежде- ний. Таблица VI.31. Техническая характеристика гильотинных ножниц [12] Показатели Н475 нзпв Н3121 НЗН1 НБ478 Н481А Н483 Наибольшие размеры разрезаемо- го листа при ов = 500 МПа, мм: толщина ширина Мощность электродвигателя, кВт • 6,3 12,5 18,5 16 32 28,5 20 Ю0 28 32 40 7 2000 Наибольшая длина отрезаемого листа, мм 500 900 500 1000 500 Размеры, мм: ширина 2900 2200 2500 4840 4730 5040 5285 длина 1970 3000 3600 3080 3550 3350 4300 высота 2175 2153 2375 2260 2600 2660 Масса, т 4,5 6,3 8,65 20 27 32,36 39,35 Таблица VI.32. Техническая характеристика пресс-ножниц [12] Показатели Н513 С229А Н631 Н5222 Н5633 Н514 Н635А Н5225 Толщина разрезаемого метал- ла. мм 13 10 16 25 32 Сечение полосы, мм Диаметр круга, мм 18x120 20X40 40 16x110 35 20X140 45 60 30X160 65 40X180 75 Сторона квадрата, мм Уголок, мм Двутавры, швеллеры 100X12 № 14 28 90X10 80X8 №8, №12 № 18 40 120X12 № 18 50 № 5 55 150X10 № 30а 65 200x 20 № 33 Диаметр пробиваемого от- верстия при толщине листа, мм. 10 20 25 22 — 16 «чв. 18 28 28 — Размеры, мм; ширина 1090 4500 1390 1885 1725 1700 2450 3200 ! длина 520 600 500 582 582 650 750 750 ' высота 1590 1250 1380 1950 1950 1740 4200 2940 j Масса, v 1.152 1.13 — 2.14 2.1 — 5 9Л5 202
Отверстия в заготовках закладных деталей не сверлят, а проби- вают или делают холодной штамповкой. Широкое распространение получает изготовление штамповочных и штампо-сварных закладных деталей. Действующие серии крупнопанельных жилых домов пере- рабатывают с учетом их применения. Сварка элементов закладных деталей — ответственная операция. Существует несколько ее способов. Наиболее распространенные: для тавровых соединений — дуговая сварка под слоем флюса, полуавтома- тическая в среде углекислого газа, ручная, ванная и многослойными швами одноэлектродная; для нахлесточных соединений — ручная рель- ефная. Т а б л и ц а VI.33. Техническая характеристика прессов [12] 340 250 280 400 480 280 Закрытая высота прес- са, мм Регулировка расстоя- ния между столом ползуном, мм Размеры, мм: ширина длина высота Масса, т 55 65 80 100 120 1360 1170 2110 2,175 1160 1420 2350 2.9 1690 1400 2540 4,89 2010 1450 2940 6,275 1850 2860 6,64 1430 1800 2640 6.485 1870 1460 2950 8,47 1770 2100 3660 11,68 1765 3150 3575 1,334 и Дуговую сварку под слоем флюса осуществляют с помощью специ- альных автоматов с использованием источников питания и сварочных материалов. Основные параметры режима автоматической дуговой сварки под слоем флюса: ток короткого замыкания, определяемый мощностью и настрой- кой источника питания и фиксируемый в момент короткого замыкания стержня на пластину при настройке автомата; выдержки короткого замыкания, горения дуги при неподвижном стержне, а также при подаче стержня, осадки под током и при выклю- ченном токе; геометрические параметры расплавляемой части стержня, макси- мальной высоты ванны расплавленного металла, глубины погруже- ния стержня в ванну расплавленного металла, высоты скоса стержня. Силу тока короткого замьщания принимают в зависимости от имею- щегося источника питания в таких пределах: Диаметр стержней, мм . ...... Длине расплавляемой части стерж- ня, мм .............. Ток короткого замыкания. А, при срарке на токе: , переменном $ максимальным напря- жением холостого хода .... постоянном обратной полярности 8. 12 14...16 18...25 28...32 36.40 20.. 15 20 ..15 25...15 30...20 ?6...24 1200.. 1800 1500 ..2500 2000...3200 — — 900. 1600 1100...1800 1100...2100 1450...2100 J900...2I00 203
Полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа тавровых соединений осуществляют в кондукторах, выполняют проволокой сплошного сечения диаметром 2 мм при расходе газа 1000..Л200 л/ч. Настраивают полуавтоматы на оптимальный режим, направляя пробные валиковые швы на пластину. Параметры режимов полуавто- матической сварки в среде СО2 и их рекомендуемые значения: Диаметр стержня, мм .............................. 12... 16 18...25 Толщина пластины, мм ............................. 7... 12 10... 18 Параметры режима сварки: сварочный ток постоянный, обратная полярность, А 380...400 400...440 напряжение на дуге, В .......................... 32...34 34...36 скорость, м/ч: подачи электродной проволоки................... 340...400 400...450 наплавки при настройке полуавтомата ........... 45...35 34...27 Перед сваркой удаляют остатки воздуха из шлангов продувкой углекислым газом. Ручную сварку тавровых соединений можно выполнять после сборки элементов в кондукторах или на прихватках, которые располагают: для соединений со стержнями диаметром до 16 мм с одной стороны, а при больших диаметрах стержней — с двух противоположных сто- рон стержня так, чтобы при сварке закладных деталей они были полно- стью переплавлены. Прихватки выполняют теми же электродами, что и сварные швы. Перед наложением последующих швов каждый пре- дыдущий слой очищают от шлака и брызг металла. При сварке следят, чтобы на стержнях не было подрезов. Сварку закладных деталей выполняют электродами диаметром, мм: Наружный диаметр, мм: 18...16..................................................................................... 4 14...32 .................................................................................... 5 22...40 ............................................,........................................ 6 Рельефную сварку нахлесточных соединений выполняют на контакт- ных точечных машинах общего назначения и специальных прессах. Выштамповывают рельефы в пластинах на прессах, используя штам* пы, обеспечивающие нужные резмеры; в ряде случаев — комбиниро- ванные штампы для одновременной выштамповки рельефа и рубки де-, талей из полос. Значения параметров режима сварки по каждому рельефу выбирают в соответствии с табл. VI.34. Т аблица VI.34. Параметры режимов рельефной сварки Диаметр стержня, мм Показатели 6 1 1 8 1 10 1 12 | 14 1 16 Толщина пластины, мм 6 1 6 I 6..Я | 6...8 | 8...10 | 1 10 Усилия сжатия Р&, кг, электродами для армату- ры классов: А-1 А-П А-Ш Сварочный ток, А 300...400 300...400 11 000 400...500 400...500 500...600 13 000 500...600 500...600 600...800 15 000 500...600 700...800 800...1200 17 000 800...1000 900...1200 1200.. .1400 19 000 1000...1200 1200...1400 1200...1400 21 000 204
Ручную сварку нахлесточных соединений выполняют одиночными электродами при таких режимах: Диаметр стержней, мм..................... 8...20 Количество слоев в шве нахлесточного соединения .............................. 1 Диаметр электрода, мм ................... 4...5 Сила сварочного тока, А *.................. 150... 175 22...32 36...40 1 2 5 5...6 200...225 225...275 * Сварку в вертикальном положении в монтажных условиях ведут при токе, сила которого на 10... 20 % ниже указанного. Сборку элементов выполняют с помощью двух прихваток, располо- женных по диагонали с противоположных сторон стержня на расстоя- нии 0,5... 1 диаметра стержня от краев нахлестки. Ванную и многослойными швами одноэлектродную сварку тавровых соединений выполняют, как правило, в кондукторах. Перпендикуляр- ность элементов готового изделия сохраняется тем, что одинарные или спаренные стержни перед сваркой собирают с «обратным уклоном» в Т а б л и ц а VI.35. Свариваемые стали и электроды для арматурных конструкций Характеристика Род свароч- ного тока Условия выполнения сварки свариваемой стали электродов класс марка тип марка А-1 ВСтЗсп Э42 ЦМ-7, Переменный Во всех положениях А-П ВСтбсп Э46 Э42А ОММ-5, ЦМ-7С, ОЗС-В ОЗС-4 УОНИ-13/45, или постоян- ный Постоянный В нижнем положении в за- водских условиях В монтажных условиях Сварка ответственных кон- А-Ш 18Г2С Э50А УП-2/45У ОЗС-2 ВН-48 УОНИ-13/55 Переменный и постоянный Постоянный струкций, а также работаю- щих при отрицательной тем- пературе и ударных нагруз- ках При необходимости получе- ния низкого содержания уг- лерода в наплавленном ме- талле Сварка конструкций, рабо- A-IV 25Г2С Э55А Э42А УОНИ-13/55У УОНИ-13/45 УП-2/45У обратной по- лярности Переменный тающих при отрицательной температуре и ударных на- грузках 20ХГСТ 20Х2Ц 80С Э42А Э50А Э42А ♦ Э42А УП-2/45У ОЗС-5 ОЗС-5 ОЗС-2 УП-2/45У и постоянный Постоянный обратной по- лярности Переменный и постоянный 205
пределах 5.. 7°. Кондуктор должен обеспечить жесткое закрепление пластин и свободную деформацию стержней. При сварке закладных деталей типа «закрытый столик» вначале все стержни приваривают к одной пластине, после чего ее освобож- дают от закрепления и сваривают другие концы стержнем со второй закрепленной пластиной. При ванной сварке одинарных стержней с пластиной сначала ка- санием электрода о пластину возбуждают дугу на высоте 3<..5 мм от дна медной формы и задерживают электрод до образования на дне фор- мы небольшого количества жидкого металла. Затем, перемещая элек- трод, переносят дугу на нижнюю чать торца стержня и после его рас- плавления передвигают электрод вдоль и поперек межторцевого зазо- ра, так же как при ванной сварке стержней. При многослойной сварке спаренных стержней с пластиной выпол- няют следующие операции: возбуждают дугу на вертикальной плоскости пластины на высо- те 3...5 мм от дна медной формы и перемещают ее вдоль пластины, в результате электродный металл переплавляется с металлом пластины, формируется валиковый шов длиной 75...85 мм, высотой 3...4 мм и ши- риной 7...8 мм; переносят дугу на нижнюю часть торцов стержней и накладывают валиковый шов в обратном направлении до места первоначального возбуждения дуги; не прерывая дугу, перемещают электрод в полости между стенкой формы и торцами стержней; придавая ему колебательное движение «елочкой», заполняют до верха плавильное пространство жидким ме- таллом. Заканчивают сварку соединения перемещением электрода по цент- ру вдоль протяженной стороны завариваемого плавильного простран- ства. Электроды для дуговой сварки выбирают в соответствии с табл. VI.35. ЗАЩИТА ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ ОТ КОРРОЗИИ Коррозионные процессы зависят от химической природы металла, влажности и температуры среды и других причин. Различают химиче- скую и электрохимическую коррозии. Химическая происходит в резуль- тате окисления металла без присутствия влаги. В некоторых случа- t ях пленка, образующаяся при этом, является защитой. Электрохимическая коррозия происходит в присутствии раство- ров — электролитов. При контакте металлических кристаллов с таким раствором ион металла переходит в него, оставляя в решетке металли- ческого кристалла свободный электрон. При избытке катионов металл имеет отрицательный заряд, а раствор — положительный. Такой про- цесс растворения может привести к разрушению металла. и Для защиты поверхностей закладных деталей от коррозии суще- ствует несколько способов. Перед нанесением защитных покрытий закладные детали тщатель- но очищают от коррозии, окалин и других загрязнений. 206
В соответствии со СНиП 11-28-73* лакокрасочные покрытия нано- сят при относительной влажности воздуха менее 60 % и в зависимости от условий эксплуатации деталей. При эксплуатации в условиях влажной среды на закладные дета- ли наносят металлические покрытия, из которых наиболее распрост- ранены цинковые и алюминиевые покрытия, наносимые при относи- тельной влажности воздуха 60 % и более при неагрессивной и слабо- агрессивных степенях воздействия среды. Толщина цинковых покры- тий 120... 180 мкм (при расплавах 50...60 мкм), алюминиевых — 150... 250 мКм. Металлизация закладных деталей возможна способами напыления, а в расплавах — горячим цинкованием. Для этих целей применяют Таблица VI.36. Техническая характеристика электрометаллизаторов [12] Параметры ЭМ-ЗА ЭМ-9 ЭМ-10 ЭМ-6 ЭМ-12 Диаметр проволоки, мм -Скорость подачи проволоки, м/мин 0,6...3,5 1 . 2 0,6.. 5 1...5 1,5...2.5 0.7...4.5 3,8...12,2 Напряжение, В Сила тока, А 300 20...35 180 20...40 500 20 ..40 400 Давление воздуха, МПа 0,4...0,6 0,45. ..0,6 0,4...0,6 Расход воздуха, м3/мин 1...1.2 1... 1,1 0.8...1 До 2,5 Достигаемая максимальная произво- дительность при диаметре проволоки 1,5 мм, кг/ч 1,2 1,4 До 5 2,7 До 14 Масса, иг 2,4 1.9 2,2 27 22 цинковую или алюминиевую проволоку, превращаемую в жидкое состояние электрической дугой или газовым пламенем. Перед нанесением защитных покрытий детали тщательно очища- ют с помощью песко- или дробеструйного аппарата. Металлизируют по- верхности закладных деталей в специальных кабинах, оснащенных комплексом необходимого оборудования. Для нанесения металличе- ских покрытий используют как стационарные, так и ручные электро- металлизаторы, технические характеристики некоторых приведены в в табл. VI.36. При нанесении покрытия из алюминия в ряде случаев в качестве антикоррозионного состава применяют органический (например, ме- таллоорганическое покрытие, состоящее из гидрооксидированного алюминиевого металлизационного покрытия, пропитанного органи- ческим составом). Применяемые материалы: алюминиевая проволока по ГОСТ 7871— 75*; отожженный алюминий марки АД-1; неотожженный марки АТ по ГОСТ 6132—79*; алюминий марок А5, А6: А7 по ГОСТ 11069—74*. Органические составы: поливинилбутиральный грунт ВЛ-08; эпок- сидная грунт-шпатлевка ЭП-00, ЭП-00-10. Металлизация в расплаве цинка заключается в обезжиривании, травлении, флюсовании и цинковании. В качестве химического состава для обезжиривания закладных деталей применяют такой раствор, г/л: Едкого натра ..................................................... 25 Поташа или соды .................................................. 50 Фосфорокислого натрия при температуре 80 °C ...................... 15 207
При наличии на закладных деталях растительных жиров в состав вышеуказанного раствора добавляют 2...3 г/л жидкого стекла с по- следующей промывкой в горячей и холодной проточной воде. Для травления (удаления ржавчины и окалины) применяют 6— 10 %-й раствор серной кислоты, подогретой до 60...70 °C или 10— 20 %-й раствор соляной кислоты при температуре 27 °C. Флюсование (удаление солей и окислов металлов с поверхности цинкуемых деталей) необходимо для улучшения условий смачивания деталей расплавленным цинком. Флюсом служит подогретый до 70... 80 °C раствор хлористого цинка с содержанием 20...25 % цинка и хло- ристого аммония. Затем подготовленные к металлизации детали помеща- ют в ванну с расплавом, через 5... 10 с извлекают, выдерживают над ванной около 5 мин для стекания расплава и готовую деталь переме- щают к месту складирования. ПООПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВЫПОЛНЕНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ И ИХ ПРИЕМКА Наиболее эффективный контроль при изготовлении закладных де- талей — пооперационный. Сварные детали, согласно ГОСТ 10922— 75, должны изготовляться в строгом соответствии с рабочими черте- жами. Отклонения размеров и параметров от проектных не должны пре- вышать, мм: Размеров плоских элементов.........................................±5 Расстояния между плоскими элементами деталей типа «закрытый столик»: при расстоянии ^250 мм ............................................±3 то же >250 мм ..........................................±5 Положения в плане плоских элементов деталей типа «закрытый столик» 3 Размеров анкерных стержней по длине для деталей типа «открытый столик» ±10 Расстояния от одного из крайних анкерных стержней до любого анкерного стержня..............................................................±5 Элементы закладных деталей из листового, полосового, сортового или фасонного проката должны иметь плоские поверхности. Отклоне- ние от плоскостности лицевых поверхностей этих элементов, характери- зуемое наибольшим расстоянием от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости, не должно превышать 2 мм при длине элемен- та закладной детали до 250 мм и 3 мм при больших размерах. При сварке закладных деталей угол между их элементами должен соответствовать указанному в рабочих чертежах. Отклонение не бо- лее 5°. На кромках плоских элементов закладных деталей не должно быть заусенцев, завалов и шероховатостей, превышающих 2 мм. После ог- невой резки кромки очищают от грата, шлака, брызг и наплывов. Ржав- чина, окалина, следы масел, битума и других загрязнений на заклад- ных деталях должны быть сняты. Закладные детали проверяет и принимает технический контроль изготовления. Соответствие их требо- ваниям ГОСТ 10922—75 устанавливают по результатам выборочного контроля от партии деталей. 208
При применении закладных деталей производственными участками предприятия-изготовителя в одну контролируемую партию допускает- ся включать: закладные детали типа «открытый столик» и «закрытый столик»; закладные детали разных марок с элементами из листового, поло- сового или фасонного проката, соединенными между собой сварны- ми швами. Отбирают закладные детали для осмотра и обмера произвольно в. количестве не менее трех штук. В каждой отобранной закладной де- тали проверяют: марку стали плоских элементов и плоскостность их лицевых по- верхностей, класс и диаметр стали анкерных стержней по данным сертификатов, а при их отсутствии — по результатам лабораторных испытаний стали; габариты плоских элементов, размещение и длину анкерных стержней; расстояние между пластинами деталей типа «закрытый столик» в трех углах пластин, смещение пластин относительно друг друга в плане; состояние кромок плоских элементов, углы между плоскими эле- ментами, а также между ними и анкерными стержнями. В отобранных закладных деталях осматривают все сварные соеди- нения их элементов. При обнаружении несоответствия требованиям ГОСТ 10922—75 хотя бы одной из позиций, детали подлежат приемке и исправлению поштучно. При измерении линейных размеров приме- няют металлические инструменты. Неплоскостность лицевых поверхностей элементов закладных дета- лей из листового, полосового, сортового или фасонного проката проверя- ют с помощью проверочно0! плиты, измеряя наибольший зазор между лицевой поверхностью и поверочной плитой. Контрольные образцы свар- ных соединений арматурных стержней в тавр с плоскими элементами закладных деталей испытывают на отрыв. Анкера в месте соединения с пластиной должны быть прямыми Материал плоского элемента — горячекатаная листовая, полосо- вая, угловая или фасонная сталь марки ВСтЗсп групп Б и В. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМАТУРНЫХ ИЗДЕЛИИ И ЗАКЛАДНЫХ ДЕТАЛЕЙ В зависимости от назначения и принадлежности арматурные це- хи, входящие в состав заводов сборного железобетона, имеют разные производственную программу и мощность. На их технико-экономичес- кие показатели значительное влияние оказывает номенклатура изде- лий и закладных деталей. Специализация арматурного производства ведет к улучшению технико-экономических показателей, а большая но- менклатура снижает их, затрудняя рациональную организацию тех- нологического процесса, организацию транспортных потоков и увели- чивая трудовые затраты. 209
Фактическая трудоемкость изготовления арматуры многих пред- приятий 2,2...8 чел.-дн. на 1 т. Начали строить новые заводы сборного железобетона мощностью 70 и 140 тыс. м3 в год. Назрела необходимость в централизованном изготовлении арматурных изделий и закладных деталей, переходе на полностью механизированное и автоматизирован- ное производство на крупных предприятиях с применением комплекс- но-механизированных и автоматизированных линий. Гипростроммаш Т аблица VI.37. Технико-экономические показатели арматурных цехов и заводов [12] Мощность, тыс т/год Показатели арматурных цехов заво- дов сборного железо- бетона заводов централизован- ного изготовления товар- ной арматуры 1.7 3,9 9,7 20 40 60 Численность рабочих, занятых на производстве, чел. 27 60 75 63 98 144 Выработка на одного рабочего, т/год 63 62 128 351 444 450 Площадь арматурного производства, м2 1224 2500 2177 4428 7470 11 034; -Съем с 1 м2 производственной площа- ди, т/год 1,4 1,57 4,65 5 5.8 5,88 Таблица VI.38. Сравнительные показатели работы арматурных цехов и районных арматурно-сварочных заводов [12] Показатели Действующие арматур- ные цехи заводов и ДСК Районные арматурно-сварочные заводы С годовым выпуском арматурных изделий, т 600 10 500 20 000 20 000 40 000 60 000 80 000 Трудоемкость изготовления арматуры, чел.-ч/т 34,7 32,9 19,7 17,06 14,8 12,5 9,1 Удельные капиталовложения, руб./т арматуры 50,3 62 92 26 26 18,5 13 Цеховая себестоимость изго- товления арматуры (без стои- мости металла), руб /т 60 55 50 28 20,4 17,3 15,8 1 Приведенные затраты на 1 т арматуры, руб. 67,5 67.3 63,8 31,9 24.3 20,1 17,75 Минстройдормаша и проектный институт №2 Госстроя СССР при учас- тии ЦНИИОМТП Госстроя СССР разработали проекты заводов центра- лизованного изготовления арматурных изделий с высокомеханизиро- ванными заготовительными и сварочными технологическими лини- ями мощностью 20, 40 и 60 тыс. т в год. Исследования показали, что трудоемкость и стоимость переработ- ки арматуры при централизованном изготовлении по сравнению с дей- ствующими предприятиями снижаются в 2...3 раза (табл. VI.37). Це- ло
лесообразно готовить арматурные изделия и закладные детали на районных арматурно-сварочных заводах (табл. VI.38). Расчет приведенных затрат на изготовление и транспортирование 1 т арматуры в зависимости от мощности завода, потребления арматуры и обслуживаемой заводом площади позволяет определить ожидаемую экономическую эффективность от внедрения централизованного изго- товления арматуры [12]: Мощность завода, тыс. т/год 10 (действу- ющий цех) 20 40 60 80 Концентрация потребления арматуры, т/км2 0,15 0,15...! 1...3 3...6.3 Экономический эффект, руб./т, по: себестоимости переработки Эс = Сг (С + QT) . . . 55 +24,6 +32,1 +34,5 +35,8 удельным капиталовложе- ниям 62 +38,2 +41,2 +45,5 +47,7 транспортным расходам . . — —18,8 —9,7 —7 .—5 приведенным затратам = Qi (Qn 4“ Qt) • • • 64,3 + 10 +28,5 +34,4 +36,9 Снижение себестоимости пе- реработки по отношению к децентрализованному изго- товлению на действующих предприятиях, % 11 40 50 54 Примечание. Ct — себестоимость изготовления арматуры на действующих пред- приятиях мощностью 10 тыс. т/год, руб./т; С — себестоимость изготовления арматуры на централизованных заводах, руб./т; QT — затраты на транспортирование арматуры от за- вода-изготовителя к потребителю, руб./т; Qt — приведенные затраты на производство арма- туры на действующих предприятиях, руб./т; 0д — то же, на централизованных заводах, руб./т. Наиболее эффективные способы изготовления закладных деталей! для нахлесточных соединений — контактная рельефная и дуговая сварка под слоем флюса, а для тавровых соединений — сварка тре- нием. По сравнению с ручной дуговой электросваркой контактная рельефная позволяет повысить производительность труда почти в че- тыре раза, более чем на 15 % снизить себестоимость изготовления про- дукции и улучшить условия труда. При сварке под слоем флюса произво ельность труда можно по- высить в 1,6 раза, себестоимость продукции снизить на 10 %, а так- же значительно улучшить качество закладных деталей. Сварка трением улучшает условия труда, позволяет сократить расход электроэнергии в 5...7 раз, повысить cos <р по сравнению с электросварочным оборудованием от 0,4...0,5 до 0,7. ..0,8, уменьшить расход металла и исключить применение сварочных материалов. Экономический эффект на 1 т закладных деталей 3,4...3,8 р. по сравнению с машиной АДФ-2001 для сварки закладных деталей под слоем флюса. 211
Глава VII- МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ОПАЛУБКА ДЛЯ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА КЛАССИФИКАЦИЯ ФОРМ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ В соответствии со СНиП 3.09.01-85 для формования изделий при- меняют стальную формооснастку прогрессивных конструкций (под- доны с раскосной решеткой и упругоработающими элементами; полностью или частично неразборные формы), характеризующуюся требуемой жесткостью при пониженной металлоемкости, необходи- мой технологичностью и обеспечивающую максимальную механиза- цию работ. При изготовлении предварительно напряженных конструкций предусматривают мероприятия, устраняющие возможность заклинива- ния изделий в формах или на стендах при передаче на них усилий об- жатия во время распалубки. При изготовлении изделий широкой и изменяемой номенклатуры применяют формы, переналаживаемые на специализированных постах. При формовании малосерийных изде- лий применяют неметаллические формы (стеклопластиковые, железо- бетонные). Стальные формы в этих случаях допускают лишь при со- ответствующем обосновании. Используемые формы, матрицы и стенды должны соответствовать стандартам на формы изготовления изделий конкретных видов и обес- печивать получение их размерами в прелелах допускаемых отклонений, отвечающих требованиям стандартов или технических условий и про- ектной документации. Для повышения технологичности и обеспечения геометрической точности по согласованию с разработчиками предусматривают на гра- нях изделий распалубочные уклоны, а при изготовлении форм — уменьшают их номинальные размеры в соответствии с минусовыми допусками на готовые изделия. При производстве сборного железобетона пользуются различными классификациями форм. Возможна следующая. По условиям работы — неподвижные и передвижные; по числу одновременно изготовляемых изделий — индивидуальные и групповые; в зависимости от положе- ния издений при формовании — горизонтальные и вертикальные. Для изготовления предварительно напряженного железобетона применяют силовые формы, а обычного — несиловые. Различают фор- мы с плоским и профильным днищем, разъемные, неразъемные с от- кидными шарнирно открывающимися бортами или стенками, частич- но неразъемные. Конструкции стальных форм выбирают с учетом фак- торов, определяемых технологией производства железобетонных изделий и требований к качеству готовой продукции. В последнее время применяют формы, опертые в трех точках. Трехточечное опирание характеризуется такими преимуществами: исключаются искривления рабочей поверхности поддона, вызван- ные расположением опор не в одной плоскости (колебания отметок трех опор вызывает только изменение положения поддона в пространст- ве); при уменьшенном числе опор расчетная нагрузка на каждую сни- 212
жается в 1,5 раза; уменьшение деформаций кручения позволяет проек- тировать поддоны со сниженной на 20...25 % массой. Кроме того, ис- ключаются твердение изделий в ямных камерах на изогнутом поддоне и падение форм и поддонов — вагонеток на конвейере. Находят применение формы из гнутых профилей, обеспечивающие экономию металла 15...25 % с повышенной жесткостью на круче- ние. Они наиболее целесообразны при изготовлении болтов, так как увеличивают их жесткость и снижают деформации в продольном направ- лении. Повысить жесткость форм на кручение можно замыканием профи- ля поддона нижней обшивкой, устройством перекрестных связей и балок замкнутого сечения. Раз- мещение балок внутреннего кар- каса под углом 45° способствует Т аблица VII.1. Отклонения от плоскостности рабочей поверхности поддона формы, мм (ГОСТ 25781—83*Е) значительному увеличению жест- кости на кручение и на изгиб. Конструкция форм должна обеспечивать: съем готовых же- лезобетонных изделий без повре- ждёний; надежную фиксацию Интервалы номинальных размеров по длине поддонов Допуск плоско- стности при ши- рине поддона <2500 >2500 съемных элементов в проектном положении и в пределах допу- скаемых отклонений; надежность и удобство захвата форм грузо- захватными приспособлениями; ^2500 >2500...4000 >4000...8000 >8000... 16 000 >16 000...25 000 з 5 4 6 5 8 10 12 безопасное открывание бортов с опиранием каждого на упоры-огра- ничители; надежную фиксацию напрягаемой арматуры в формах для изготовления предварительно напряженных железобетонных изделий. Конструкция форм с паровыми рубашками или регистрами долж- на обеспечивать: герметичность паровых рубашек или регистров; бесперебойный слив конденсата из паровых рубашек или регистров в рабочем положении формы. Для изготовления элементов форм применяют сталь следующих марок: ВСтЗ любой категории — для поддонов; СтЗ любой группы или СТЗГпс — для бортов и вкладышей; ВСтЗ и ВСт5 — для упоров, фиксирующих напрягаемую арматуру. Съемные пластинки упоров изготовляют из конструкционной ста- ли по ГОСТ 1050—74** или ГОСТ 4543—71*. Устройства для подъема форм (петли, проушины, штыри) — из стали марки ВСтЗ по любой категории по ГОСТ 380—71 * или из стали марки 20 по ГОСТ 1050—74**. Быстро изнашивающиеся детали форм (пальцы шарниров, втулки, замки) — из стали марок 34, 40, 45 по ГОСТ 1050—74** с последующей термической обработкой в соответствии с указаниями в рабочих чер- тежах. Твердость рабочих поверхностей деталей форм (табл. VII. 1), воспринимающих усилия арматуры, должна быть в пределах HRC 40...50 по ГОСТ 9013—59*, а шероховатость — не более R2 = 40 мкм. На рабочих поверхностях форм не допускаются трещины, рас- слоения, заусенцы, коррозия. Класс точности форм устанавливается 213
на 1...2 выше класса точности формируемого изделия, но не ниже 9-го. Отклонения от прямолинейности рабочих поверхностей форм по всей длине, мм (ГОСТ 25781—83*Е): Интервалы номиналь- ных размеров бортов и поддона.........^4000 >4000...8000 >8000... 16 000 >16 000...25 000 Допуск прямолиней- ности ............ 3 4 6 12 Отклонение от проектных размеров элементов формы, образующих отверстия в изделиях, не должно превышать плюс 2 мм, а образующих выступы — минус 2. Отклонение от проектного положения каждого элемента формы, образующего отверстие или выступ в железобетонном изделии, не долж- но превышать 2 мм. Прогиб формы в загруженном состоянии должен не превышать значения, указанного в рабочих чертежах, и быть не бо- лее ^isoo 66 длины. Изготовитель обязан в течение 6 мес со дня ввода форм в эксплуа- тацию (но не позднее 12 мес со дня отгрузки) безвозмездно заменять или ремонтировать формы, если потребителем будет обнаружено в течение гарантийного срока их несоответствие требованиям стандарта. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ПО РАСЧЕТУ ФОРМ Формы, как правило, состоят из основного силового элемента — поддона и ограждающих элементов — бортов и вкладышей. Поддоны бывают плоские, с расположением несущих балок под изделием и в пре- делах его высоты. Элементы форм соединяются друг с другом с помо- щью различных устройств для быстрой сборки и разборки, а отдель- ные детали и устройства позволяют формы транспортировать, закреп- лять на них предварительно напряженную арматуру, фиксировать их в рабочем положении. Эти и другие особенности учитывают при расчетах форм. При закреплении предварительно напряженной арматуры на упо- рах формы в расчетах учитывают воздействие от силы натяжения. При закреплении арматуры на упорах стенда расчет не отличается от расчета форм, предназначенных для изготовления изделий с обыч- ной ненапряженной арматурой. В процессе изготовления изделий формы подвергают различным статическим и динамическим воздействиям, различающимся по ви- ду, характеру приложения, времени, принятой технологической схеме производства и другим признакам. Исходя из этого формы испытывают статические нагрузки, давление от вибрируемой бетонной смеси, тех- нологические воздействия. Статические нагрузки бывают поперечными и продольными. К по- перечным относят сплошные равномерные от собственной массы форм и бетонной смеси, вертикальные составляющие силы натяжения ар- матуры, давление от пара, поступающего в замкнутые полостц бор- 214
тов и поддона. К продольным нагрузкам относят силу натяжения прямолинейной арматуры, горизонтальную составляющую силу натяжения оттянутой арматуры, усилия в различных тягах, горизон- тальную составляющую усилий в стропах, возникающих при подъеме и транспортировании формы. Расчет по деформации ведут по нормативным нагрузкам. Расчет- ные значения их принимают только при проверке форм и отдельных их элементов на устойчивость, а также деталей на прочность. Давление от вибрируемой бетонной смеси, а также при наличии пригруза, штампа или другого вида оборудования учитывают при расчете бортов и обшивки поддона. Оно зависит от способа возбуж- дения колебаний бетонной смеси и применяемого оборудования. Под технологическим воздействием понимают различные динами- ческие нагрузки, передаваемые на элементы, узлы и детали формы в процессе формования и определяемые характером вибрации, а также типом применяемого для возбуждения колебаний оборудования; тем- пературные воздействия; усилия, передаваемые на борта при рас- палубливании изделий. Проверку на прочность ведут очень редко, при эксцентриситете /т?! > 20. Для изделий с обычной арматурой формы рассчитывают только по деформациям. Сечение формы подбирают по допускаемому прогибу и потерям напряжения в арматуре изделия, возникающим из-за деформации формы при передаче на ее упоры силы натяжения арматуры. Допускаемый прогиб для форм можно принимать не более половины допуска по искривлению граней, который указан в техни- ческих условиях на изделие. Потери напряжения в арматуре изделия не должны превышать 50 МПа. Сечение формы, подобранное по деформационному расчету, прове- ряют по несущей способности. Расчет ведут по формулам для централь- но или внецентренно сжатых элементов в зависимости от положения продольных сжимающих сил и характера поперечной деформации, а общий расчет формы — по деформациям отдельных элементов (бор- тов и обшивки). Интенсивность горизонтального давления при уплотнении бетона с вибрацией: Р1 = Q; р2 = yh + Q, где Р2 — интенсивность бокового давления на уровне верха борта; Р2 — то же, на уровне низа борта; Q — давление на единицу площади ст пригрузочного (штампующего, прессующего) устройства; у — плотность бетона; h — высота борта. Полное горизонтальное давление на борт Р = yh2/2 + Qh. Формулы упрощаются, если на борт действуют нагрузки только ст бетонной смеси: Рх = Q; р2 = yh и Р = yh2/2. Расчет наружной обшивки борта, образующей паровую полость, ведут на избыточное давление. 215
При жестком соединении продольных бортов с поддоном геомет- рические характеристики сечения формы подсчитывают по площади поддона и продольных бортов. При шарнирном соединении бортов с поддоном в каждом конкретном случае при расчете учитывают кон- струкцию шарниров, опыт эксплуатации аналогичных форм. Расчетную площадь поддона устанавливают по площади продоль- ных элементов каркаса и приведенной площади обшивки. Форму рас- считывают по жесткости В, меньшей £7, которой учитывают увеличе- ние деформаций за счет совместного действия продольной и попереч- ной нагрузок. Расчетная жесткость: В = El—S(L/n)2, где S — продольная сила. Формы, в зависимости от отношения расстояния между опорами к ширине, бывают узкие (alb > 2) и широкие (а/b < 2). Узкая рас- сматривается как балка. Поддон в широкой форме, в связи с его работой в двух направ- лениях, рассчитывают по приведенным моментам инерции сечений, перпендикулярных и параллельных продольной оси. ТЕХНОЛОГИЯ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ Металлические формы для производства сборного железобетон, изготовляют, как правило, на крупных специализированных заво- дах. При этом выполняют такие операции: правку стали, заготови- тельные операции (разметку, резку металла, гибку профилей, фрезе- рование торцов деталей, строжку кромок, вальцовку листовых дета- лей); сборку и сварку; правку и зачистку формующих поверхностей. Сборка и сварка стальных форм включает следующие операции: сборка, сварка, правка продольных и поперечных балок жесткости поддона; сборка формующих поверхностей поддонов; сборка, сварка, правка, механическая обработка бортов; сборка узлов крепления (шарниров, замков); сборка и сварка всей формы. Отдельные узлы, элементы и формы собирают в целом на выверен- ных стеллажах или стендах, в кондукторах и приспособлениях, ко- торые обеспечивают правильное взаимное расположение деталей. В процессе сборки детали сваривают швами длиной по 40 и высотой 4 мм. После сборки и сварки замкнутые борта форм из гнутых профи- лей подвергают механической обработке: правке, строжке продольных кромок, фрезерованию торцов, зачистке швов. При изготовлении плоских поддонов выполняют сборку, сварку и правку рамы или балочной клетки, сборку и правку листовой об- шивки, сборку и сварку поддона. Формы собирают с помощью спе- циальных кондукторов. После сборки и сварки форм их правят и зачищают формующие поверхности. Эти операции наиболее трудо- емки. Правка возможна с помощью домкратов, монтируемых на пере- носной стяжной траверсе. Швы зачищают переносными шлифоваль- ными механизмами с использованием плоских шлифовальных кругов 216
зернистостью 20...30. Угловые швы зачищают шлифовальным ин- струментом с использованием конических чашечных шлифовальных кругов диаметром 125 мм. После тщательной зачистки и очистки форм от ржавчины, окали- ны, сварочных брызг приступают к их окрашиванию. Формующие по- верхности, резьбовые и шарнирные соединения перед окраской по- крывают предохранительной смазкой. Для этих целей можно исполь- зовать отработанные масла. Контроль качества изготовления форм заключается в пооперацион- ном контроле качества полуфабрикатов и деталей, поступающих на сборку. Качество металла, предназначенного для изготовления v форм, должно быть удостоверено сертификатом завода-поставщика метал- ла или актом. Размеры формы проверяют металлическими измерительными инст- рументами: рулетками по ГОСТ 7502—80*, измерительными линейка- ми по ГОСТ 427—75*, штангенциркулями по ГОСТ 166—80* или другими металлическими инструментами, обеспечивающими точность измерений до 1 мм. Зазор измеряют металлической измерительной линейкой ценой деления 0,5 мм по ГОСТ 427—75* или щупами по ГОСТ 882—75*. Отклонения от перпендикулярности бортов к поддону собранной формы проверяют, замеряя наибольший зазор между рабочей поверх- ностью борта и ребром поверочного 90°-го угольника по ГОСТ 3749—77*, установленного на поддоне формы. При неудовлетворении хотя бы по одному из требований стан- дарта форма приемке не подлежит. После устранения обнаруженных дефектов она может быть предъявлена к вторичной приемке. На каждой форме должна быть прикреплена коррозионностойкая металлическая табличка с указанием: наименования или товарного знака предприятия-изготовителя; индекса формы; заводского номера; года выпуска; номера ГОСТа. На каждую форму должен быть паспорт с указанием: наименова- ния или товарного знака изготовителя и наименования министерства или ведомства, в систему которого входит изготовитель; обозначения формы; номера ее по системе нумерации изготовителя; марки изделия, для которого предназначена форма; технической характеристики; массы формы в собранном виде; даты выпуска; гарантийного обяза- тельства; обозначения ГОСТа. К паспорту должны быть приложены: комплектовочная ведомость, ведомость запасных частей, сборочный чертеж формы с входящим в него опалубочным чертежом, чертежами быстроизнашивающихся деталей формы и инструкция по монтажу и эксплуатации. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФОРМЫ И ОПАЛУБКИ Для снижения металлоемкости форм и изготовления изделий с по- вышенным качеством лицевых поверхностей применяют неметалли- ческие формы (деревянные, стеклопластиковые, железобетонные). 217
Как правило, их применяют для выпуска малосерийной продукции, при изготовлении одиночных изделий. Деревянные формы. Рабочие поверхности их имеют полимерное покрытие, остальные поверхности покрывают специальными составами, препятствующими проникновению влаги. Их можно применять,для создания рельефа изделия при надежном креплении его деталей к об- шивке поддона. Во избежание подтекания бетонной смеси под детали рельефа зазоры заполняют полимерной мастикой, а рабочие поверх- ности — температуре- и влагостойким лаком. Деревянные формы не обладают стабильностью размеров и достаточной оборачиваемостью, поэтому имеют ограниченное применение. Стеклопластиковые формы более перспективны. Их целесообразно применять для изготовления фасадных изделий с рельефом. Создание любого рельефа можно обеспечить тем, что в этих формах рабочие поверх- ности приобретают свое очертание в процессе изготовления, когда обклеивают модели с целью образования стеклопластиковой оболочки. Стеклопластик приобретает необходимую конфигурацию при изго- товлении модели. Модель, в зависимости от размеров изделия и других характеристик, может быть выполнена из гипса, дерева, бетона, стек- лопластика. Несмотря на то, что стеклопластиковые формы требуют для своего изготовления модели — это основной тип форм для выпус- ка рельефных изделий, так как в данном случае отсутствуют ограниче- ния по виду и характеру рельефа, а качество рельефных изделий резко повышается. Стеклопластиковые формы небольших размеров изготовляют как одну стеклопластиковую оболочку, где предусмотрены ребра жесткости для снижения их деформативности. При изготовлении больших стекло- пластиковых форм, помимо стеклопластиковой оболочки, готовят еще несущую конструкцию в виде стального или деревянного поддона и подкрепляющие оболочку элементы. Стеклопластиковая оболочка форм имеет толщину 5...8 мм и го- товится из нескольких слоев стеклоткани, пропитанной смолой. В зависимости от размеров форм и их назначения расход смолы на 1 м2 развернутой поверхности 3...12 кг. Железобетонные формы с полимерным покрытием — средство до- стижения лучших экономических показателей. Имея полимерный ра- бочий слой толщиной 1... 1,5 мм, железобетонные формы обеспечивают такое же качество поверхностей изделий, как и стеклопластиковые. Расход смолы при этом снижается в 7...9 раз, а потребность в стекло- ткани либо исключается, либо значительно уменьшается. Снижаются также трудоемкость и сроки изготовления. Накопленный опыт изготовления железобетонных форм с полимер- ным покрытием позволяет рекомендовать такой состав полимерного покрытия (массовая доля, %): 100 — алкилрезорциновой смолы ЗИС-1; 50 — карбамидной смолы К 411-02; 10 — полиэтиленполи- амина; 10 — графитового порошка серебристого; 300...400 — метал- лического порошка мелкодисперсного марок ПЖ-1 и ПЖ-2. Смола ЭИС — основной связующий, который пластифицируется кар- бамидной смолой. Карбамидная смола снижает также вязкость компо- 218
зшхии и уменьшает стоимость (в виду ее дешевизны). Графитовый по- рошок придает покрытию способность к самосмазке, облегчая извле- чение изделий из форм. Металлический порошок уменьшает усадку покрытия, повышает его твердость и износостойкость. Полимерные композиции готовят в помещениях с хорошей вытяжной вентиляцией. Порядок загрузки и приготовления композиций следующий. Сна- чала в смеситель загружают металлический и графитовый порошки, перемешивают с постепенной подачей алкилрезорциновой смолы, предварительно смешанной с карбамидной. В хорошо перемешанную смесь в процессе вращения лопастей постепенно тонкой струйкой вводят отвердитель — полиэтиленполиамин. С момента его введения перемешивание должно быть закончено в течение пяти минут. Приготовленную композицию наносят на модель из гипса, дере- ва, железобетона, предварительно покрыв разделительным слоем на основе поливинилового спирта, олеиновой кислоты. Первый слой по- крытия укладывают толщиной около 0,5 мм в течение не более 15 мин. Не менее чем через три часа наносят второй слой толщиной около 0,7 мм. После этого устанавливают обрамляющую раму формы, сва- риваемую из швеллеров или уголков, укладывают арматуру и конст- рукцию бетонируют. Время от момента введения отвердителя в компо- зицию для второго слоя до уплотнения нижнего слоя бетона должно быть не более 30 мин. Железобетонные формы изготовляют из бетона класса В22,5. Уплотняют бетонную смесь глубинными вибраторами. После тепловой обработки форму снимают с модели и переводят в рабочее положение. Полимерный рабочий слой рекомендуют покрывать дважды тонким слоем лака УР 294. Полимеризация лака при температуре 20 °C происходит в течение трех суток, после чего форму можно эксплуатировать. Тепловую об- работку форм ведут при температуре 80...90 °C. При надлежащей эксплуатации может быть достигнута оборачиваемость железобетон- ных форм 100... 150 циклов. Комбинированные формы, изготовленные из двух или большего числа материалов, широко применяются за рубежом. В ряде случаев они целесообразнее, чем сконструированные из одного материала. Интерес представляют комбинированные стальные формы, в которых поддоны изготовлены из стали, а борта и вкладыши — из дерева или полимера. В данном случае сталь выполняет несущие функции, а ме- нее прочные и жесткие материалы — ограждающие. Может быть и другое решение: железобетонный поддон оснащают стальными борта- ми, стеклопластиковая форма имеет стальной несущий каркас, де- ревянная форма закрепляется на раме из стали. Комбинированные формы только из неметаллических материалов еще более рациональны — на их изготовление затрачивают минималь- ное количество стали (детали крепления деревянного каркаса, арма- тура железобетона), а неметаллические материалы используют в не- сущем каркасе и обрамляющих элементах с наибольшим эффектом. Полимеры становятся одними из основных и наиболее перспективных материалов для форм. 219
СМАЗКИ ДЛЯ ФОРМ Смазки должны удовлетворять следующим требованиям: обеспе- чивать возможность механизации и автоматизации приготовления и нанесения, освобождения изделий из форм без повреждения и ухуд- шения их механических свойств; не допускать загрязнения поддона и бортов форм остатками бетона; не вызывать коррозии металлических форм; быть недефицитными и несложными по технологии изготовления и нанесения; не создавать антисанитарных условий в цехах; быть без- опасными в пожарном отношении; быть постоянными по составу, од- нородными и устойчивыми при хранении; хорошо удерживаться на вертикальных поверхностях. Эффективность смазок зависит не только от их свойств и особен- ностей, но и от условий применения: конфигурации изделий, чистоты форм. Основной критерий эффективности смазок — степень снижения адгезионной прочности бетона к опалубке по сравнению с эталонными образцами (не смазанными). > Смазки делят на суспензии, эмульсии, растворы вязких нефте- продуктов, отходы нефтеперерабатывающей и пищевой отраслей про- мышленности (табл. VIL2). Для получения изделий с полной заводской готовностью в послед- нее время разработаны новые и совершенствуются некоторые извест- ные виды смазок. Так, ВНИИЖелезобетоном разработан ряд составов и технология получения эмульсионных смазок на основе пасты ОПЛ (отходы про- изводства ланолина), отходов жирных кислот шерстного жира, на основе мягких парафинов или продуктов, содержащих значительное количество последних. Основой этих смазок являются воски живот- ного или нефтяного происхождения. Смазки на основе восковых компонентов представляют собой одно- родные стабильные в течение длительного времени водные эмульсии, обладающие при температуре 20 °C низкой вязкостью (7... 10 с по вискозиметру ВЗ-1). Стоимость смазки ОПЛ-С 35...43 р./т. Стоимость смазывания ею формы — 0,17...0,21 коп./м2 поверхности формы. Смазка ЖК-С, разработанная также ВНИИЖелезобетоном, имеет хорошие показатели. Ее готовят на основе жирных кислот шерстного жира (ТУ 17-61-03-02-78). Она не уступает смазке ОПЛ-С. Стоимость жирных кислот 520 р./т, стоимость смазки ЖК-С составляет 26... 34 р./т, стоимость смазывания ею формы 0,13...0,17 коп./м2 поверх- ности смазки. На основе нефтяных восков разработана эмульсионная смазка СВ-С, показавшая в производственных условиях хорошие результаты. Стоимость ее 27 р./т. Стоимость смазывания ею поверхности формы при горизонтальном формовании изделий —0,13 коп./м2, а при вер- тикально-кассетном — 0,26 коп./м2. Новые смазки на основе восковых компонентов позволяют повы- сить качество изделий, снизить трудозатраты на их доводку до полной 220
Т а б л и ц а VII.2. Техническая характеристика смазок [23] Смазка Состав, части или проц Смазываемые поверх- ности Расход на 1 м2 поверхности, г Суспензионная Отработанное машинное масло, зола ТЭЦ, петрола- тум (1 : 0,3 : 0,3) Металлические и дере- вянные 150... 170 Петролатумно-керосино- вая ПК Эмульсионная Петролатум, керосин или соляровое и другие жид- кие масла (1:2 или 1 : 3) Нигрол, соапсток (отходы мыловареция), вода (1:1: 5) То же » » 250...300 200 Обратная эмульсия ОЭ-2 Прямая эмульсия на ос- нове эмульсола ЭКС Эмульсол ЭКС с кислотным числом 8...10—20, на- сыщенный раствор гидрата окиси кальция — 80 % Эмульсол ЭКС с кислотным числом 8... 10 — 10, сода кальцинированная — 0,5, вода мягкая (жесткость не более 2...3 мг • экв • л) — 89,5 %. Можно ис- пользовать конденсат » > Металлические 400.. 250 в зависимости от температуры смазки 200...250 Эмульсионная Нигрольно-мыльная Масляная Из гвердообразных неф- тепродуктов Эмалевое покрытие (мно- гооборотная смазка) Суспензионная масло- зольная Петролатум — 33, соляровое масло — 67 % а) масло трансмиссионное автотракторное (ниг- рол)— 15, вода — 84, мыло хозяйственное0,6...1 %; б) нигрол — 15, вода — 82, эмульсол марки Э-3 (В) - 3 % Чистые или отработанные масла— машинное, ве- ретенное, трансформаторное, соляровое Парафин, или петролатум, или церезин Метилполисилаксановое масло — 10, эпоксидная смола — 65, тонкоизмельченный уголь — 25, ди- бутилфталат — 8, дихлорэтан — 10, полиэтилен- поли амин — 10 частей Машинное масло, солидол, зола ТЭЦ (1 : 0,5 : 1 или 2 : 0,5 : 0,5) То же Металлические горизон- тальные и вертикальные Металлические Металлические и дере- вянные Металлические Металлические и дере- вянные 100...200 при механиче- ском нанесении, 300... 350 при ручном нане- сении 400 250...300 400 150...200 150... 17Q
222 Продолжение табл. Vll.2 Смазка Состав, части или проц Смазываемые поверхности Расход на 1 м2 поверхности, г Суспензионная маслозольная Машинное масло, солидол, зола (1 : 0,8 : 0,5) Металлические и дере- вянные 150...170 При ручном нанесении до 40 Суспензионная известко- во-масляная Соляровое масло — 1, солидол —0,8, известь-пу- шонка — 0,2 части Соляровое масло можно заменить керосином или отработанным маслом в том же соотношении То же 150...170 Эмульсионная трехком* понентная Вода — 10, соапсток — 2, кремнийорганическая жидкость (100 % ГКЖ-94)—0,3 части Металлические 100 С, Кислота стеариновая техническая (стеарин) — 33,3, вазелин медицинский — 66,7 % То же 3 С-1 Кислота стеариновая техническая (стеарин) — 5, вазелин стеариновый — 60, соляровое масло (топ- ливо моторное) — 35 % » » То же С-2 Кислота стеариновая техническая — 1, вазелин технический — 49,5, соляровое масло (топливо моторное) — 49,5 % » » 3 ЭСО-ГИСИ-ЗО 10 %-й раствор азотнокислого цинка — 21, поли- этиленовая эмульсия — 11, отработанное масло — 49, известковое молоко — 17 % Все виды поверхностей опалубок 200...350 ЭСО-ГИСИ-32 40—60 %-ная водная дисперсия поливинилхло- ридной смолы—21; 5—7%-ный раствор омыленно- го пека — 11, 8—10 %-ный раствор азотнокислого цинка — 19, минеральное масло — 35, известко- вое молоко — 14 % То же 200...350 ЭСО-ГИСИ-42 Отработанное масло — 48, 3 % -иый раствор СДБ — 48, кремнезоль — 3, полиэтиленовая эмульсия — 1 % » > 200...350 ОПЛ-С Паста ОПЛ в пересчете на воск — 5... 10, эмуль- сол ЭКС — 5.,, 10 %, вода — остальное » » 45...60
заводской готовности и на очистку форм, сэкономить значительное количество нефтепродуктов, идущих на смазку форм. Для повышения производительности труда и уменьшения расхода смазки следует стремиться к механизированному нанесению ее на поверхности форм, в том числе и повышенной вязкости. Существуют разные конструкции установок для нанесения смазок. Например, установка, разработанная КТБ Мосоргстройматериалов. Она предна- значена для механизированного нанесения консистентной вазелино- стеариновой смазки на металлические поддоны при формовании железобетонных изделий. Наносится смазка вращающимся валом с текстильными дисками на поверхности металлических поддонов или прокладок ровным тонким слоем в 5...6 микрон. Поступает смаз- ка на диски автоматически. Нанесение смазки с помощью установки повышает качество лице- вых поверхностей железобетонных изделий, устраняет ручные опера- ции по заделке пор и раковин, по очистке поверхностей поддонов от прилипшего бетона. АНТИАДГЕЗИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ФОРМ Качество лицевых поверхностей бетонных и железобетонных из- делий требуется резко повысить. Существующие технологии произ- водства сборного железобетона не позволяют этого сделать, что в по- следующем приводит к значительным затратам на исправление допущен- ных дефектов. По сравнению с существующими составами смазок для форм ан- ти адгезионные покрытия выгодно отличаются экономичностью, сни- жением трудозатрат, высоким качеством получаемых поверхностей и улучшением санитарно-гигиенических условий. В качестве анти- адгезионных материалов используют резину, фторопласты, модифи- кации полиэтиленов, различные виды пленок (в том числе с нанесен- ными на них клеями). Адгезия бетона определяется многими факторами, в том числе и тех- нологическими— физическими, механическими и химическими: гид- рофобностью материала палубы; структурой и характером ее поверх- ности; реологическими свойствами бетонных смесей; химической активностью материала палубы к компонентам бетона; физико-меха- ническими характеристиками бетона к моменту распалубливания; уп- руго деформативными свойствами адгезионных связей и компонентов соединений; характером действия и условиями применения распалубоч- ного усилия. Перед нанесением полимеров на металл тщательно подготавливают поверхность металлической палубы с помощью песко- или дробеструй- ного оборудования. Полимерные материалы, применяемые в качестве антиадгезионных покрытий, можно расчленить на три группы: моно- меры, олигомеры и высокомолекулярные соединения. К мономерам относят низкомолекулярные кремнийорганические соединения, имеющие в молекуле один или несколько атомов кремния. 223
Олигомеры занимают по размеру молекул область между мономе- рами и высокомолекулярными соединениями. Они обладают рядом свойств, характерных как для мономеров, так и для высокомолекуляр- ных соединений. В качестве олигомеров применяют смолу ФАЭИС-30 — продукт совмещения фурфуролацетонового мономера ФА (ТУ 59-02- 039-79) с эпоксидно-сланцевой смолой ЭИС-1 (ТУ 38-1091-76). Мето- дика применения следующая. На очищенную поверхность наносят покрытие и сушат его до тех пор, пока состав не перестанет налипать. Для придания покрытию эластичных свойств в него вводят бутил- каучук в качестве упругого и прочного подслоя и закрепляют на очи- щенном металле при помощи клея КН-3. Такое покрытие характери- зуется малым набуханием в воде, стойкостью к щелочным и кислым реагентам. Для получения покрытий из высокомолекулярных соединений можно применять антикоррозионный эбонитовый состав ГЭС-ба, полиэтилентерефтаДат, полиамид, полистирол, полипропилен, полика- проамид и другие материалы. При нагревании полимера частицы его плавятся и образуется монолитный слой, а последующее охлаждение приводит к образованию твердой пленки. Как правило, полимеры применяют совместно с пластификаторами, стабилизаторами, отвердителями, наполнителями, так как температу- ра пленкообразования их ниже температуры текучести. Практика применения антиадгезионных покрытий показывает, что приведенные затраты на 1 м2 опалубки существенно уменьшаются по мере увеличения ее оборачиваемости. К сожалению, при многообра- зии применяемых материалов в качестве антиадгезионных покрытий для форм (опалубок) еще не найдены материалы, отличающиеся долго- вечностью, экономичностью, технологичностью нанесения их на по- верхность палубы и другими необходимыми свойствами. Однако перс- пективность и целесообразность их применения очевидна. Глава VIII. ФОРМОВАНИЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ СПОСОБЫ ФОРМОВАНИЯ Бетонная смесь хорошо формуется. Если способ и параметры формования удовлетворяют ее качественному составу, то из нее мож- но получать плотные изделия разнообразной конфигурации. Для жест- ких бетонных смесей требуется более интенсивное уплотнение. При формировании из них изделий применяют вибрацию с дополнитель- ным пригрузом, для подвижных бетонных смесей — только вибрацию. Среди разнообразных способов формования изделий наиболее широко применяют вибрирование, вибровакуумирование, центрифу- гирование, прессование, трамбование, прокат. Положительный эффект дает сочетание вибрирования с некоторыми другими видами механи- ческих воздействий, например, прессованием, прокатом. 224
Вибрирование. Благодаря высокой эффективности применения — это наиболее распространенный способ как в техническом, так и в экономическом отношениях. Сущность вибрационного уплотнения заключается в том, что при вибрировании частицам бетонной смеси сообщаются частые колебания, в результате чего смесь приобрета- ет свойства тяжелой жидкости и заполняет все внутреннее простран- ство формы. Частицы ее твердой фазы опускаются вниз, вытесняя воз- душные пузырьки и избыточную воду и уплотняются. После оконча- ния вибрирования бетонная смесь теряет подвижность, а структурная прочность ее становится больше, чем до вибрации. Высокая степень уплотнения смеси достигается применением оборудования незначи- тельной мощности, что способствует экономической! эффективности этого способа. Основные параметры режима виброобработки: амплитуда колеба- ний А, частота колебаний /, время вибрирования t. Для каждой бетон- ной смеси свои оптимальные значения этих показателей. Повысить эффективность вибрирования можно, выбирая такой режим, при ко- тором обеспечивается совпадение собственных колебаний всего объ- ема смеси с частотой вибратора. По мере увеличения жесткости смеси скорость перемещения частиц увеличивают, на что расходуется боль- ше энергии. Для каждого показателя подвижности смеси существу- ет своя оптимальная продолжительность виброуплотнения. Чрезмер- ная продолжительность приводит к расслаиванию смеси, что влияет на плотность изделия по сечению и прочность в отдельных его частях. Иногда, исходя из технико-экономических соображений, взамен увеличения продолжительности вибрирования, кратковременно по- вторно вибрируют уплотненную бетонную смесь. Это дает возможность получить прирост прочности бетона в пределах 10...15 % и увеличить его плотность. Повторное вибрирование осуществляют до начала кри- сталлизационного структурообразования силикатной части, т. е. не позже чем через 2...4 ч после окончания укладки бетонной смеси и ее первого вибрирования. На эффективность виброуплотнения оказыва- ет влияние также форма и направление колебаний. Простой вид колебаний — круговые (эллиптические). Обеспечить при этом колебания с одинаковой амплитудой по площади вибростола можно лишь при совпадении центра инерции колеблющейся массы с осью дебалансного вала. Ввиду трудности осуществления подобного условия, допускают возникновение, помимо осевых, также вращательных колебаний, ко- торые вызывают неравномерность амплитуд вибрации по площади рамы. Бетонная смесь — это упруго-пластично-вязкая среда с боль- шим коэффициентом внутреннего трения. Механические колебания в ней носят затухающий характер. Коэффициент затухания колебаний зависит от вязкости среды и частоты колебаний. При большей техни- ческой вязкости смеси (ее жесткости) и частоте вибрирования затухание происходит интенсивнее. Под затуханием понимают уменьшение амплитуды колебаний по мере удаления от источника. Амплитуда колебаний А на расстоянии 225
г, см, от источника для внутреннего вибрирования: А = Ао V г Jr е-0’53^—гь)} где Ао — амплитуда колебаний в бетонной смеси у их источника; г0 — расстояние от центра тяжести вибратора до места приложения ви- броимпульсов к бетонной смеси, см; а — коэффициент затухания ко- лебаний в бетонной смеси. При жесткости бетонной смеси 30...40 см коэффициент затухания «а» колеблется в пределах 0,05...0,08 см/1. Исходя из заданного мини- мально необходимого для обработки бетонной смеси значения «А», мож- но рассчитать необходимую амплитуду колебаний «Ао», а по ней подо- брать тип и мощность вибратора для принятой частоты колебаний. Для изготовления бетонных и железобетонных изделий широко применяют виброплощадки, состоящие из отдельных виброблоков. Бе- тонную смесь уплотняют виброустройствами, создающими колебания: гармонические круговые; гармонические направленные (вертикаль- ные и горизонтальные) и негармонические вибрационно-ударные. Ос- новные технологические требования к работе виброплощадок: обеспе- чение одинаковой амплитуды колебаний по всей поверхности изделия; крепление формы с бетонной смесью к виброплощадке во время вибра- ции, применение приспособлений, препятствующих изгибу продоль- ных бортов формы при вибропрессовании. Средняя амплитуда коле- баний нагруженной виброплощадки 0,35...0,6 мм. Для повышения эффективности уплотнения жесткой бетонной сме- си и сокращения продолжительности уплотнения применяют вибри- рование под пригрузом. Последний зависит от жесткости смеси, вида изделия и способа ведения работ. Наиболее удобный способ создания давления на бетонную поверхность — применение пневматических и механических рычажных пригрузов. Уплотняющее давление, например при вибропрессовании, зависит от пригруза и толщины слоя бетонной смеси. Максимальное давление: Q = ph + Qj -J- phawNq, где p — плотность бетонной смеси, т; h — высота изделия, см; — давление пригруза на бетон, МПа; aw2 — ускорение колебаний пуан- сона; q — ускорение силы тяжести. Вибровакуумирование — способ вибрационного уплотнения в со- четании с вакуумированием, когда происходит удаление свободной воды из подвижных бетонных смесей. Сущность процесса состоит в том, что уложенная в форму бетонная смесь с предварительным уплотне- нием на виброплощадке подвергается воздействию вакуумных уст- ройств (приложенных к поверхности или введенных внутрь), в полос- тях которых создается разрежение и благодаря разности давлений отса- сываются из бетона воздух и избыточная вода. При этом уплотняется бетонная смесь. Продолжительность вакуумирования зависит от сте- пени разрежения, толщины слоя бетона, вида цемента и составляет 3...4 мин при толщине слоя бетона 5 см. При вакуумировании отсасы- вается 15...20 % затворенной воды и до 80 % содержащегося в бетоне 226
воздуха. Это дает возможность повысить прочность бетона на 20...25 % и улучшить его свойства. Следующий процесс — кратковременное вибрирование. Как правило, вибровакуумирование применяют для получения особо плотного бетона повышенных водонепроницаемости и прочности. Центрифугирование — способ уплотнения бетонной смеси с по- мощью центробежных сил, возникающих в ней при вращении. Его применяют при изготовлении труб, опор линий электропередачи, сто- ек под светильники и других круглых полых изделий. В качестве фор- мовочного оборудования при этом применяют центрифуги, представ- ляющие собой форму трубчатого сечения, которой в процессе уплот- нения придается вращение до 600...1000 об/мин. Центрифуги бывают роликовые, осевые, барабанные и гироскопические. В роликовых 4юрма свободно опирается бандажами на ролики и вращается вследствие фрикционного сцепления между ними; в осе- вых — она жестко закрепляется на планшайбах и вращается вместе с ними; в барабанных — форма закрепляется затворами внутри бара- банов-шкивов, приводимых в движение от общего вала ременной пере- дачей; в гироскопических — форма свободно укладывается на не- сколько скрещивающихся текстропных ремней, приводимых в дви- жение. Формы для труб изготовляют из высококачественных сталей с боль- шой точностью, так как окружные скорости на их ободе достигают 40 м/с. Формы бывают неразъемными и разъемными, состоящими из двух частей, закрепленных болтами. В качестве загрузочного обору- дования применяют лотковые и ленточные питатели. Для получения более плотной структуры изделий применяют два — четыре последовательно наращиваемые слоя бетона. При этом дости- гается такое уменьшение количества микроканалов, при котором из- делие способно выдержать значительное гидростатическое давление. Способ прессования основан на уплотнении бетонной смеси с час- тичным выделением свободной воды при объемном обжатии формуемого изделия. При этом целесообразно применять жесткие сыпучие смеси с малым водосодержанием. Способ позволяет получить бетон особо высокой плотности и прочности при минимальном расходе цемента (100...150 кг/м3 бетона), однако он не получил широкого распростра- нения по экономическим соображениям. Для эффективного уплотнения бетона прессующее давление долж- но быть > 10... 15 МПа. Это значит, что при уплотнении на 1 м2 из- делия следует приложить нагрузку 1000... 1500 т. Этот способ применя- ют только при формовании штучных изделий небольшого размера. При прессовании происходит процесс принудительного переме- шивания и взаимного сближения твердых частичек бетонной смеси до тех пор, пока прилагаемые усилия не окажутся уравновешенными силами внутреннего трения смеси и трения о стенки формы. Прессо- вание рекомендуют осуществлять ступенями, выдавливая постепенно частички воздуха из бетонной смеси. Наиболее целесообразно при этом применять жесткие мелкозернистые и песчаные смеси в изделяих не- большой толщины. 227
Вибропрессование — более эффективный способ, заключающийся в создании поверхностного пригруза на виброплощадке. Верхние слои жестких бетонных смесей уплотняются значительно больше, чем ниж- ние. Особенно это заметно при формовании тонкостенных изделий, поскольку удельное давление вышележащих слоев недостаточно для уплотнения смеси в нижних слоях. Устраняется это явление примене- нием объемного вибрирования под пригрузом. Для этого на открытую поверхность изделия укладывают специальный пригрузочный щит, который опускается вместе с бетонной смесью по мере ее уплотнения. Для создания большего давления на бетонную поверхность совмест- но с пневматическим применяют механический пригруз. Последний состоит из двух пригрузочных щитов, между которыми помещают ре- зиновые воздушные камеры, куда компрессором подается воздух. При этом происходит натяжение цепей, соединяющих щиты, а давление, создаваемое камерами, передается через нижний пригрузочный щит на поверхность бетона. Трамбование — способ уплотнения бетонной смеси при мгновен- ном прикладывании прессующего давления. В процессе трамбования частицы заполнителя проникают в нижерасположенные слои бетонной смеси и уплотняют ее. Применяют трамбование при уплотнении бетонной смеси в изде- лиях значительной толщины, где укладка послойная. Трамбованию подлежат также и крупнозернистые смеси. Степень уплотнения за- висит в основном от их жесткости и от затраченной работы по трамбо- ванию. Прокат. Этот способ формования железобетонных изделий из- за сложности оборудования применяют редко. Чаще находят приме- нение разновидности проката: пресс-прокат и вибропрокат. Пресс-про- кат применяют при изготовлении железобетонных конструкций посто- янного сечения pi значительной длины. Вибропрокат получил большое распространение. При этом спосо- бе рабочий орган формующей машины (резиновые ленты, катки), занимая часть здания, уплотняет бетонную смесь лишь при движении формующего органа или изделия. Различают прокатные станы двух типов: вибропрокатные машины, в которых предварительное формо- вание и начальное уплотнение осуществляются вибробрусом или виброштампом, а окончательное — статическим давлением валков или другим аналогичным органом, и вибропрокатные машины, где для формования и уплотнения бетонной смеси применяют только вибробрус, вибронасадку и виброштамп, перемещающиеся по изделию. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УКЛАДКИ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ В ФОРМЫ Процесс укладки бетонной смеси и равномерное распределение ее в формы трудоемок, особенно при сложной конфигурации изделий и применении жестких бетонных смесей. Поэтому укладывают смесь в заводских условиях на специализированных технологических линиях с ручным, дистанционным полуавтоматическим или автоматическим управлением с помощью бетоноукладчика, который состоит из портала 228
с приводом для перемещения по рельсовым путям, бункера с запасом бетонной смеси и питателя для распределения смеси по площади фор- мы, различных приспособлений для разравнивания верхнего слоя, других деталей. Машины по укладке бетона в формы классифицируют по принципу действия питателя: на бетоноукладчики с вибролотковым питателем или с поворотным вибролотковым питателем и на бетоноукладчики с ленточным питателем. Последние наиболее распространены. Транспортируют бетон от места его приготовления к месту укладки при жестких бетонах — в самоходных емкостях, а при пластичных — пневмотранспортом. Жесткие бетонные смеси можно транспортировать также с помощью ленточных желобчатых конвейеров со сбрасывающей тележкой (табл. VIII.1). Продолжительность работы бетоноукладчика V, м3/ч, зависит от продолжительности цикла формования и объема производства: 4 4 V V' . при t^-tyKN- с£дКв - /фКв , при /ф</ук /укКи . где п — изготовляемое количество изделий в год, шт.; — объем изделий, м3; /ф — цикл формования изделий, ч; /ук — цикл укладки бедюна, ч; Ки — коэффициент использования оборудования; — дей- ствительный фонд времени оборудования, ч; С — число смен. Вместимость бункера V V6 = 1,2 где Риз — объем бетона в изделии, м3; т) — пустотность смеси. Скорость движения бетоноукладчика = 360Q » где йиз — высота слоя уплотненной смеси в форме, м; b — ширина изде- лия, м. Скорость движения ленты питателя: у —________________ 3600 (1 — ц) h„b„ 9 где йн — высота подъема материала, м; Ьл — ширина ленты, м. Производительность ленточного питателя Q„ = 360Ой1/йуо, где V — скорость ленты, м/мин; уо — плотность неуплотненной массы, т/м3; h — наибольшая высота щели копильника, м; b — наибольшая ширина выходного отверстия копильника, м. ВИБРАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ФОРМУЮЩИХ МАШИН По способу передачи колебаний от вибратора к обрабатываемой смеси вибрирование делят на внутреннее (вибровкладышами, вибро- сердечниками, виброгребенками, вибрирующими перегородками 219
X 1940X1495 мм; масса 2100 кг Бункер раздаточ- ный OK К2 7.02.220 ОКП 484228 4114 СМЖ-2Б ТУ 22-4728-80Е Вместимость бункера 2,4 м3; скорость передвижения 40 и 60 м/мин; колея 1720 мм; установленная мощность 7,6 кВт; шкаф управления встроен; габарит 2810х X 1940X 1495 мм; масса 2350 кг 2790 № 22-03 д. 2 поз. 02-262 » Бункер раздаточ- ный ОКП 484228 4147 СМЖ-2В Вместимость бункера 2,4 м3; скорость передвижения 40 и 60 м/мин; колея 1720 мм; установленная мощность 6,1 кВт; габарит 2640Х X1940Х 1496 мм; масса 2,05 т 4700 у » То же СМЖ-2В-1 Для подачи бетона из бетоносмеситель- ного отделения в фо- рмовочные пролеты на заводах ЖБИ Вместимость бункера 2,4 м3; скорость передвижения 60 м/мин; скорость при под- ходе к месту остановки 9 м/мин, ширина колеи 1720 мм; установленная мощность 6,1 кВт; габарит 2640Х 1940 X 1496 мм; масса 2150 кг 3627 у » Бункер выдачи бе- СМЖ-355 Служит промежу- Вместимость 2,4 м3; размер 890 » тона Знак качества точной емкостью ме- выходного отверстия 400X № 22-03 ОК № 7.02,22 ОКП 484228 4135 ТУ 22-5679-83 жду линией подачи бетонной смеси и по- требителем на заво- дах ЖБИ Х600 мм; установленная мощность 0,25 кВт; габарит 1965Х 1900Х 1500 мм; масса 1,05 т поз. 02-904 Бункер выдачи бе- тона ОК № 7.02.259 ОКП 484228 4143 СМЖ-355А ТУ 22-4728-80Е То же Вместимость 2,4 м3; размер выходного отверстия 400Х Х600 мм; давление в смеси- теле 0,5...0,7 МПа; установ- ленная мощность 0,26 кВт; габарит 1820Х 1900Х 1500 мм; масса 950 кг 890 у »
230 Таблица VIII. 1. Оборудование для транспортирования и укладки бетонной смеси [13] Наименование машин или оборудования ОК. (ЛК), №, код, окп Модель, тип, мар- ка, государствен- ный Знак каче- ства, ГОСТ, ОСТ или ТУ Назначение и область применения, исполне- ние (поставка) Краткая техническая характери- стика Средняя оптовая цена за единицу, руб., Я» прейску- ранта Предприятие-изгото- витель Бункер раздаточ- СМЖ-1А Для подачи бетона Вместимость бункера 2,4 м3, 2380 Кохомский завод ный с прицепом ОК № 7.02.138 ОКП 484228 4212 ТУ 22-4728-80Е из бетоносмеситель- ного отделения в формовочные проле- ты на заводах ЖБИ для промышленно- го и жилищного строительства бадьи 1,2 м3; скорость пе- редвижения до 60 м/мин; установленная мощность 8 кВт, колея 1720 мм; шкаф управления вынесен; габа- рит 4215Х 1940Х 1495 мм; масса 3350 кг № 22-03 поз. 02-005 «Строммашина» Бункер раздаточ- ный с прицепом ОК № 7.02.220 ОКП 484228 4215 СМЖ-1Б ТУ 22-4728-80Е То же Вместимость бункера 2,4 м3, бадьи 1,2 м3; скорость пе- редвижения до 60 м/мин; установленная мощность 8 кВт; колея 1720 мм; шкаф управления встроен; габа- рит 4485X940X 1495 мм; масса 3600 кг 4596 № 22-03 д. 2 поз. 02-261 То же Бункер раздаточ- ный с прицепом ОКП 484228 42 СМЖ-1В Вместимость бункера 2,4 м3, бадьи 1,2 м3; скорость пере- движения 60 и 40 м/мин; ус- тановленная мощность 7,76 кВт; габарит 4485Х X 1940Х 1495 мм; масса бун- кера 2,3 т, а бункера с при- цепом 3,45 т 3830 у Бункер раздаточ- ный ОК № 7.02 221 ОКП 484228 4139 СМЖ-2А ТУ-22-4728-80Е > Вместимость бункера 2,4 м3; скорость передвижения 40 и 60 м/мин; колея 1720 мм; установленная мощность 7,6 кВт; шкаф управления вынесен, габарит 2686Х 1700 № 22-03 поз. 02-006 »
Продолжение табл. VIII. 1 Наименование машин или оборудования: OK. К°Д» Модель, тип, мар- ка, государствен- ный Знак каче- ства, ГОСТ, ОСТ или ТУ Назначение и область применения, исполне- ние (поставка) Краткая техническая характери- стика Средняя оптовая цена за единицу, руб., № прейску- ранта Предприятие-изгото- витель Бадья OK Xs 7.02.26 ОКП 484228 4318 Бадья ОКП 484228 43 СМЖ-ЗА ТУ 22-4728-80Е смж-зв Для подачи из бето- носмесительного от- деления в формовоч- ные пролеты на за- водах ЖБИ То же м Бадья для транс- СМЖ-219В-1 Для транспортиро- ы портирования бе- Знак качества вания бетона от бето- тона ОКП 484228 4303 ТУ 22-5135-81 носмесителей к раз- даточным бункерам Бетоноукладчик СМЖ 69А Для укладки и раз- OK Xs 7.02.55 ОКП 484228 3128 ТУ 22-13531-74* равнивания бетон- ной смеси при изго- товлении многопус- тотных панелей пе- рекрытий и других железобетонных из- делий Бетоноукладчик СМЖ-69Б Для распределения ОКП 484228 31 Знак качества бетонной смеси по всей площади фор- муемых изделий при изготовлении много- пустотных панелей и других изделий Вместимость бадьи 1,2 м3; колея 1720 мм; установлен- ная мощность 0,4 кВт; га- барит 1700Х 1600Х 1465 мм; масса 925 кг 610 Xs 22-03 поз. 02-002 Кохомский завод «Строммашина» Вместимость 1,2 м3; разме- ры входного отверстия 300X 500 мм; габарит 1700Х 1510Х 1465 мм; масса 710 кг 220 Xs 22-03 д. 35 поз. 02-001 Лисичанский за- вод «Строммаши- на» Вместимость: 1,4 м3; габа- рит 1676Х 1260Х 1550 мм; масса 470 кг То же То Ж(^ Производительность 150 м3/ч; вместимость 2 м3; ко- лея 2800 мм; скорость пе- редвижения 12,4 и 18,8 м/мин; установленная мощ- ность 6,3 кВт; габарит 2600Х X4000X2870 мм; масса 4,2 т 4260 Xs 22-03 д. 15 поз. 02-378 Куйбышевский завод «Стромма- шина» Максимальная ширина из- 4260 То же делия 2000 мм; вместимость бункера 1,7 м3; скорость пе- редвижения 10 и 15 м/мин; колея 2810 мм; установлен- ная мощность 6,3 кВт; габа- рит 3090X3800X2520 мм; масса 3,4 т Бетоноукладчик СМЖ-162 ОКП 484228 3112 ГОСТ 13531-74* Бетоноукладчик СМЖ-162А ОК № 7.02.260 Знак качества ОКП 484228 31 м ы W Бетоноукладчик СМЖ-96А шнековый ТУ 22-3681-76 OK Xs 7.02.182 ОКП 484228 3309 Бетоноукладчик СМЖ-3507 ОКП 484228 3122 ГОСТ 13531-74* Бетоноукладчик СМЖ-3507А ОКП 484228 31 Знак качества Для работы на спе- Производительность 72 м3/ч, 12290 циальных формовоч- вместимость бункеров 2,3 и Xs 22-03 ных постах для из- готовления железо- бетонных изделий шириной 400...3600 мм 1,1 м3; наибольшая ширина формуемого изделия 3600 мм; скорость перемещения 1,8; 3,8; 11,6 м/мин; уста- новленная мощность 23,5 кВт; габарит 5200Х6270Х 3100 мм; масса 14,5 т поз. 02-306 д. 4 То же Производительность 72 м3/ч; вместимость бункеров 2,3; 1,0 м3; число бункеров — 3; скорость передвижения: .бетоноукладчика 1,8; 3,8; 5,9; 11,6 м/мин, а бункеров 3,06; 5,7 м/мин; колея 4500 мм; клирекс 300...910 мм; установленная мощность 23,5 кВт; габарит 5200X X 6290X3100 мм; масса 12,6т 12290 Xs 22-03 д. 4 поз. 02-306 Для подачи бетона в формы при изго- товлении железобе- тонных напорных труб Производительность 2,4... 9,2 т/ч; вместимость бунке- ра 0,82 м3; установленная мощность 5,27 кВт; габарит 3700Х 1270Х 1975 мм; масса 1,23 т 1740 Для распределения, Вместимость бункеров 2,3; 11030 укладки и разравни- 2,5; 13,5 м3; ширина колеи Xs 22-03 вания бетонной смеси в форме при изготовлении изде- лий шириной 1200... 3600 мм 4500 мм; установленная мощность 16,1 кВт; скорость передвижения 1,8; 3,8; 5,9; 11,6 м/мин; габарит 3362Х X 6640X3400 мм; масса 9,5 т поз. 02-016 Для работы на спе- Производительность 39,1 11030 циальных формовоч- ных постах для из- готовления железо- бетонных изделий м3/ч; вместимость бункера 2,5 и 3 м; число бункеров —- 1; скорость передвижения: портала 1,8; 3,8; 5,9; 11,6 усл. Брянский завод им. 60-лети я СССР «Брянсксельмаш» Куйбышевский завод «Стромма- шина» То же » »
Продолжение табл. VIII. 1 Наименование машин или оборудования: ОК, (ЛК), №, код, окп Модель, тип, мар- ка, государствен- ный Знак качества, ГОСТ, ОСТ или ТУ Назначение и область применения, исполне- ние (поставка) Краткая техническая характе- ристика Средняя оптовая цена за единицу, руб., № прейску- ранта Предприятие-изгото- витель шириной 1200... 3600 мм м/мин; бункера 9 м/мин; ко- лея 4500 мм; клирекс 850 мм; установленная мощность 16,1 кВт; габарит 3362Х X 6290X3100 мм; масса 9 т Куйбышевский за- вод «Строммашина» Бетоноукладчик OK № 7.02.08 ОКП 484228 3118 СМЖ-166А ГОСТ 13531-74* Для укладки бетон- ных смесей в формы при изготовлении плоскостных желе- зобетонных изделий с проемами и без них Производительность 20 м3/ч; вместимость бункеров 1 и 2,1 м3; скорость передвиже- ния портала 4,7; 9,6; 15; 29,6 м/мин, а тележки 5,9 м/мин; колея 4500 мм; уста- новленная мощность 20 кВт; габарит 5200X6610X3100 мм; масса 12 т 10080 Тс же № 22-03 д. 15 поз. 02-379 Бетоноукладчик OK Ks 7.02.68 ОКП 484228 31 СМЖ-166Б Знак качества То же Производительность 20 м3/ч; вместимость бункеров 1 и 2,1 м3; скорость передвиже- ния бункера 0,08; 0,16 и 0,32 м/с; колея 4500 мм; ус- тановленная мощность 22 кВт; габарит 5200X X 6610X3100 мм; масса 10,3 т 10080 То же № 22-03 д. 58 поз. 02-55 Бетоноукладчик ОК № 7.02.124 ОКП 484228 3512 СМЖ-71А ТУ 22-3697-76 Для выдачи бетон- ной смеси в формы на заводах со стен- довой технологией производства желе- зобетонных изделий Производительность пита- теля 22,5 м3/ч; вместимость бункера 1,8 м3; колея 1000 мм; установленная мощность 14,1 кВт; масса 6,7 т 6770 № 22-03 д. 58 поз. 02-55 » Бетоноукладчик ОК № 7.02.229 ОКП 484228 3412 СМЖ-306А ТУ 22-3697-76 Для подачи и уклад- ки бетонной смеси в отсеки кассетных ус- тановок на заводах ЖБИ Производительность 52 м3/ч; колея 1100 мм; скорость пе- редвижения 12 м/мин; ус- тановленная мощность 4,5 кВт; габарит 9200Х 5800Х Х2400 мм; масса 5,2 т 6580 № 22-03 д. 45 поз. 02-351 Питатель ленточ- ный ОК №7.02.09 ОКП 484223 4521 СМЖ-354 Знак качества ТУ 22-3966-77 Для загрузки бетон- ной смеси в формы для труб диаметром 500...900 мм, изго- товляемых методом центрифугирования Производительность 14 м3/ч; вместимость бункера 2,7 м3; ширина транспортерной лен- ты 250 мм; скорость передви- жения питателя 14,5 м/мин; скорость движения транс- портерной ленты 1,68 м/с; установленная мощность 7,4 кВт; габарит 10040Х X 1812X3250; масса 4,8 т 6190 № 22-03 поз. 02-010 Лисичанский за- вод «Строммаши- на» Питатель ленточ- ный ОК № 7.02.08 ОКП 484223 4521 СМЖ-425 Знак качества ТУ 22-3966-77 То же Производительность 26,4 м3/ч; вместимость бункера 2,7 м3; колея 1400 мм; ши- рина транспортерной лен- ты питателя 400 мм; ско- рость передвижения пита- теля 14,5 м/мин; габарит 10040X 1880X3270 мм; мас- са 4,95 т 5860 № 22-03 поз. 02-011 То же
Вибратор общего ИВ-99 Для уплотнения бе- Частота колебаний 47 Гц; 28 Ярославский за- назначения с кру- Знак качества тонных смесей электродвигатель: 0,25 кВ г, № 22-01 вод «Красный ма- говыми колебания- ТУ 22-4666-80 36 и 220/380 В. Масса 14 кг 1981 як» ми электрический, вынуждающая сила 1960, 2450, 3000, 3920 Н ОК № 10. 14.10 ОКП 483 381 Вибратор общего назначения элект- рический с направ- ленными колебани- ИВ-101 Знак качества ТУ 22-4666-80 То же Частота колебаний! 50 Гц. Электродвигатель; 0,25 кВт, 220/380 и 36 В. Масса 22 кг 41 № 22-01-1981/1 То же ями, вынуждающая сила 4500Н OK Х9 10.14.03 ОКП 483 381 Вибратор общего назначения элект- рический, вынуж- дающая сила 4500, 5700, 7100 и 9000Н ОК № Ю.14.21 ОКП 483 381 ИВ-92А Знак качества ТУ 22-5229-82 Для уплотнения бе- тонных смесей, меха- низации, транспор- тирования, уплот- нения н просеивания сыпучих материалов Частота колебаний 50 Гц. Электродвигатель: 0,6 кВт, 36 В, 50 Гц. Масса 28 кг 41 № 22-01-1981/18- -20 Одесский завод «Стр оммашина» Вибратор поверх- ностный электриче- ский, вынуждаю- щая сила 4500, 5700, 7100, 9000Н ОК № 10.14.20 ОКП 483 381 ИВ 91А Знак качества ТУ 22-5412-83 Для уплотнения бе- тонных смесей при бетонировании до- рог, аэродромов, полов Частота колебаний 50 Гц. Электродвигатель: 0,6 кВт, 36 В, 50 Гц. Масса 55 кг 52 № 22-01 1981 То же Вибратор специаль- ный электрический, вынуждающая сила 2500, 3050, 3900, 5000 Н ОК № 10.12.22 ОКП 483 331 ИВ-111 Знак качества ТУ 22-4666-80 Комплектующий узел на бетоноуклад- чик ДС-111 Частота колебаний 100 Гц. Электродвигатель: 0,55 кВт, 127/220 В, 50 Гц. Масса 12,6 кг 32 № 22-01-1981 Ярославский за- вод «Красный ма- як»
9£Z Таблица VIII.2. Вибрационное оборудование [13] Наименование машины или оборудования ОК, (ЛК), №, код окп Модель, тип, мар- ка, государствен- ный Знак каче- ства, ГОСТ, ОСТ или ТУ Назначение и область применения, исполне- ние (поставка) Краткая техническая характе- ристика Средняя оптовая цена за единицу, руб., № прейску- ранта Предприятие-изгото- витель Виброплощадка ОК № 7.02.95 ОКП 484222 2014 Виброплощадка ОКП 484222 4027 СМЖ 187Б Знак качества СМЖ-199 Б Для формования бе- тонных и железобе- тонных изделий Для формования бе- тонных и железобе- тонных изделий для промышленного строительства Грузоподъемность 10 т; чис- ло виброблоков 8; установ- ленная мощность 60 кВт; габарит 8500X986X664 мм Грузоподъемность 24 т; чис- ло виброблоков 16; удель- ная потребляемая мощность 4,5 кВт/т; габарит 15 070Х X 3006X664 мм; масса И 620 кг 4680 № 22-03 поз. 02-072 8650 № 22-03 д. 40 поз. 02-070 Челябинский за- вод «Строммаши- на» То же Виброплощадка OK Ns 7.02.23.7 ОКП 484222 3027 СМЖ-200Б Знак качества Для формования бе- тонных и железобе- тонных изделий Грузоподъемность 15 т; чис- ло виброблоков 8; установ- ленная мощность 92 кВт; габарит 10 260X2986X664 мм; масса 6,5 т 5060 Ко 22-03 80 г Виброплощадка ОКП 484222 30 СМЖ-200В То же Грузоподъемность 15 т; час- тота колебаний до 50 Гц; амплитуда колебаний 0,2... 0,5 мм; масса 6,35 т 5060 № 22-03 д. 41 поз. 02-069 Виброплощадка ОКП 484222 30 СМЖ-538А Для формования же- лезобетонных изде- лий Грузоподъемность 18 т; ха- рактер колебаний — верти- кально-направленные удар- ные; частота колебаний 25 Гц; амплитуда колеба- ний 1 мм; число вибраторов 8; установленная мощность 12 кВт; габарит 6600Х560Х Х680 мм; масса 7 т 8010 у
Продолжение табл. VIII.2 Наименование машины или оборудования ОК. (ЛК)» № код ОКП Модель, тип, мар- ка, государствен- ный Знак каче- ства, ГОСТ, ОСТ или ТУ Назначение и область применения, исполне- ние (поставка) Вибратор общего назначения элект- рический, вынуж- дающая сила 3100, 3900, 4800, 6250Н ОК № 10.14.11 ОКП 483 381 ИВ-104 Знак качества ТУ 22-4666-80 Для уплотнения тонных смесей бе- м ©0 Вибратор глубин- ный со встроенным двигателем элект- рический, вынуж- дающая сила 6370Н ОК № 10.14.09 ОКП 483 381 ИВ-95 Знак качества ТУ 22-4666-80 Для установки бетоноукладчик на Вибратор общего назначения элект- рический, вынуж- дающая сила 5000, 6300, 8000, 10 ооон ОК № 10.14.12 ОКП 483 381 ИВ-98 Знак качества ТУ 22-4666-80 Для уплотнения бе- тонных смесей, вы- грузки и просеива- ния сыпучих мате- риалов Вибратор общего назначения элект- рический, вынуж- дающая сила 5000... 11 000Н ОК № 10.14.15 ОКП 483 381 ИВ-106 Знак качества ТУ 22-4666-80, И1-80, И2-82 Для уплотнения бе- тонных смесей, ме- ханизации выгрузки материалов из бун- керов Краткая техническая характе- ристика Средняя оптовая цена за единицу, руб., № прейску- ранта Предприятие-изгото- витель Частота колебаний 25 Гц. Электродвигатель: 0,37 кВт, 36 и 220/380 В, 50 Гц. Масса 30 кг 44 № 22-01-1981/1 Ярославский завод «Красный маяк» Частота колебаний 176 Гц. Электродвигатель: 0,8 кВт, 127/220 В. Масса 13,3 кг 40 № 24-18-49-1981 То же Частота колебаний 47 Гц. Электродвигатель: 0,55 кВт, 220/380 и 36 В. Масса 24 кг 37 № 22-01-1981/34 » Частота колебаний 15,5 Гц. Электродвигатель: 0,75 кВт, 220/380 В, 50 Гц. Масса 48 кг № 22-01-1981/34 > Вибратор общего назначения элект- рический, вынуж- дающая сила 9150...18600Н ОК № 10.14.16 ОКП 483 381 ИВ-107 То же Знак качества ТУ 22-4666-80, И1-80, И2-82 Частота колебаний 47 Гц. Электродвигатель: 1,1 кВт, 220/380 В, 50 Гц. Масса 38,5 кг 86 № 22-01-1981/34 Вибратор специаль- ный электрический, вынуждающая сила 12 000...25 000Н ОК № Ю 14.14 ОКП 48 338 ИВ-105 Знак качества ТУ 22-4660-80 Для уплотнения бе- тонных смесей Частота колебаний 25 Гц. Электродвигатель: 1,1 кВт, 380 В. Масса 90 кг 125 № 22-01-1981/18- -20 Вибратор общего ИВ-96 назначения элект- Знак качества рический, вынуж- ТУ 22-4666-80 дающая сила, 1500...3000Ы. ОК № 10.14.07 ОКП 483 381 Для уплотнения бе- тонных смесей Частота колебани Электродвигатель: 23 Гц. 1,5 кВт, 275 № 24-18-49-1981/9 220/380 В, 50 Гн. 120 кг Масса Вибратор глубин- * ный электрический с двумя гибкими валами, диаметр вибронаконечника 38 мм, вынуждаю- щая сила 2000Н ОК № Ю.12.23 ИВ-113 Для уплотнения бе- ТУ 22-381-4666-80 тонных смесей в мо- нолитных конструк- циях и изготовления бетонных и железо- бетонных изделий для сборного строи- тельства Частота колебаний 330 Гц. Электродвигатель: 0,55 кВт, 40 В, 50 Гц. Масса 24,8 кг 58 усл.
Продолжение табл. VIII.2 Наименование машины или оборудования ОК, (ЛК), № код ОКП Модель, яш, мар- ка, государствен- стный Знак каче- на. ГОСТ, ОСТ или ТУ Назначение и область применения, исполне- ние (поставка) Краткая техническая характе- ристика Средняя оптовая цена за единицу, руб., № прейску- ранта Предприятие-изгото- витель 240 Вибратор глубин- ный электрический с двумя гибкими валами, диаметр вибронаконечника 51 мм, вынуждаю- щая сила 3340 Н, ИВ-112 ТУ 22-4666-80, ИЗ-82 ОК № 10.12.23 ОКП 483 381 Для уплотнения бе- Частота колебаний 267 Гц. 70 Ярославский завод тонных смесей в мо- нолитных конструк- циях и изготовления бетонных и желе- зобетонных изделий для сборного строи- тельства Электродвигатель: 0,55 кВт, 40 В, 50 Гц. Масса 12 кг № 22-01-1981 «Красный маяк» Вибратор глубин- ный электрический подвесной, диаметр вибронаконечника 133 мм, вынужда- ющая сила 20 700Н ОК № Ю.12.24 ОКП 483 381 ИВ-114 Знак качества ТУ 22-ЭД1-866-80 Для уплотнения бе- тонных смесей слоя- ми до 1,25 м при ук- ладке их в нормиро- ванные конструк- ции в гидротехниче- ском и промышлен- ном строительстве Частота колебаний 133 Гц. 205 То же Электродвигатель: 1,5 кВт, 380/220 В, 50 Гц. Масса № 22-01-1981 НО кг Вибратор прикреп- ВП-2 Для установки на ляемый пневмати- ТУ 22-4025-77, опалубках или фор- ческий, статический И1-80 мах при уплотнении момент дебалансов бетонных смесей и на ЮН. см бункерах с целью ОК № 10.20.02 улучшения выгруз- ОКП 483 382 ки материалов Расход сжатого воздуха 24 Одесский завод 0,7 м8/мин при давлении 0,5 МПа. Частота колебаний 200 Гц, Масса 3 кг № 22-01-1981 «Строммашина» Вибратор прикреп- ляемый пневмати- ческий, статический момент дебаланса 12 Н • см ОК № 10.20.04 ОКП 483382 ВП-4 ТУ 22-4025-77, И1-80 Для уплотнения бе- Расход сжатого воздуха 37 То же тонных смесей в опа- лубках или формах и для установки на бункерах для улуч- шения выгрузки сы- пучих материалов 1,1 м3/мин при давлении 0,5 МПа. Частота колебаний 130 Гц. Масса 12 кг № 22-01-1981 Вибратор специаль- ного назначения, пневматический, статический момент дебаланса 17,5 Н-см ОК 10.20.07 ОКП 483382 ВП-5А ТУ 22-5726-84 Для распределения То же и уплотнения бетон- ных смесей; входит также в комплект технологического оборудования для изготовления желе- зобетонных напор- ных труб методом виброгидропрессова- ния 56 »» № 22-01-1981 Вибратор прикреп- ляемый пневмати- ческий, статический момент дебаланса 20 Н • см ОК № 10.20.06 ОКП 483382 ВП-6 Т> 22-3628-76, И1-80 Для уплотнения бе- тонной смеси при температуре окру- жающей среды не ни- же 0 °C; применяется также при изготов- лении железобетон- ных труб Расход сжатого воздуха 1,2 м3/мин при давлении воздуха 0,5 МПа. Частота колебаний 133 Гц. Масса 18 кг 45 № 22-01-1981/8 Свердловское ПО «Пневмостройма- гпина»
в кассетных виброформах); наружное (уплотнение поверхностными виб- раторами, вибронасадками, виброрейками, виброштампами, вибро- щитами, виброформами); объемное (виброплощадки с пригрузом) (табл. VIIL2). Формующие машины должны обеспечивать оптимальный режим уплотнения бетонной смеси заданной консистенции по всему объему изготовляемых изделий. При этом необходимо, чтобы силы действия вибровозбудителя машины соответствовали объему и размерам изделия. Возмущающую силу, кг, определяют Ро = тщА (со2 — (Ос.к), где тпр — приведенная масса системы, (кг • с2)/см; А — амплитуда, см; со — круговая частота, 1/с; сос.к — то же, собственных свободных колебаний системы, 1/с. Приведенную массу определяют в соответствии с типом виброуплот- няющей машины, (кг • с2)/см: SQM + 0,2QH шпр — ~ , где QM — общая масса рабочего органа машины, кг; QH — масса уплот- няемого изделия, кг; q — ускорение силы тяжести. Интенсивность режима объемного вибропрессования можно обес- печить при условии соответствия пригруза Qn массе уплотняемого из- делия и возмущающей силе вибраторов: <?п = <2и(к Qh+°Q(J) 1), где QH — масса уплотняемого изделия, кг; (?ф — масса формы, кг; К — коэффициент, принимаемый для упругих прокладок — 0,4 и для пру- жин — 0,8; Pq — возмущающая сила вибратора, кг. Свободное погружение пуансона в уплотняемую бетонную смесь возможно, если общая масса виброштампа Qo соответствует площади и категории формуемого изделия. Значения круговой частоты собственных свободных колёбаний (ос.к вибрирующих механизмов приведены в табл.Х/Ш.З, масса виб- роштампов — в табл. VIII.4. Оптимальные значения частоты и ампли- туды при заданной интенсивности вынужденных колебаний бетонной смеси — в табл. VIII.5. Таблица VII 1.3. Значения круговой частоты собственных свободных колебаний <ос к вибрирующих механизмов [25] Способ передачи вибрации Тип виброуплотняю- щего механизма Формула Расшифровка обозначений Внутрен- Вибросердечник НИЙ Вибровкладыш а — толщина изделия, см; L — длина вибри- рующего органа, см; д — толщина виброножа или вибрирующей пере- городки, см; V атх 4,732/L2 /£77^7; 242
Продолжение табл. VIII.3 Способ передачи вибрации Тип виброуплотняю- щего механизма Формула Расшифровка обозначений Наруж- ный Объем- ный Стальная вибриру- ющая перегородка Кассетные вибро- формы Виброформы оди- ночные парные Вибробрус, вибро- штамп, вибронасад- ка, виброщит Виброплощадка 38,6/а2 Е&/тц; 4,732//.2 КЕ1/т„; H4.73/L2 £//m0J2 + 4“ Et>F 1^, ХК ^1^2 т1 + Е1 — поперечная жест- кость вибрирующего ор- гана, кг/см2; т1 — масса вибрирую- щих частей, (кг/с2)/см; т2 — масса невибриру- ющих частей, (кг/с2)/см; mQ — масса вибрирую- щих элементов на 1 м длины, (кг/с2)/см2; mQ — масса 1 см2, (кг/с2)/см3; F — площадь опирания вибрирующего органа на смесь, см2; Е$ — модуль упругости смеси, кг/см2; К — жесткость аморти- заторов, кг/см Пригруз при вибропрессовании: сп = си(к Си+°Оф — 1). где би — масса уплотненного изделия, кг; — масса формы, кг; К — коэффициент, принимаемый для упругих прокладок 0,4 и для пружин 0,8; Ро — возмущающая сила вибратора, кг. Производительность вибропрокатных установок, м2/ч: Л/ = Ки60И>, гдеКи — коэффициент использования машин; V — скорость движения, м/мин; b — ширина изделия. Таблица VII 1.4. Масса виброштампов [25] Катего- рия из- делия Полная масса виброштампа, г, при показателе жесткости смеси, с 30. .100 100..300 Более 300 I F (0,3...0,4) F (0,5...0,7) F (0,8... 1,0) 11 ТбП + F (0,3...0,4) 7бП + F (0,5...0,7) F (1,5...2,0) III 2?СП %П+ F (1,8...2,0) — При Г1 — объем мечание. F — рабочая площадь пуансона, ма; — погруженной части пуансона, мч плотность смеси. т/м*; 243
Высота установки шнека, см: Н = /^ИЗД (Уупл/Трыхл)» где Аизд — высота изделия, см; уупл — плотность смеси в изделии, кг/см3; Трыхл — то же, до уплотнения, кг/см3; Н — толщина слоя бетона до уплотнения, см. При изготовлении изделий способом центрифугирования соблюда- ют условие, чтобы центробежная сила была больше или равна силе тяжести. Когда сила ускорения свободного падения будет больше цен- тробежной, произойдет обвал бетона. Бетонные смеси применяют удо- боукладываемостью 80... 100 с. Таблица VIII.5. Оптимальные значения частоты и амплитуды при заданной интенсивности вынужденных колебаний бетонной смеси [25] Частота колебаний, кол/мин Амплитуды, мм, при интенсивности колебаний. см2/с3 )п 100 | 200 О00 800 1500 0,56 0,80 — — — 3000 0,20 0,28 0,40 0,70 0,80 6000 0,07 0,10 0,14 0,25 0,28 10 500 — — 0,06 0,11 0,12 12 000 — — — — 0,01 Число оборотов формы в период разравнивания бетонной смеси: п0 = 42 к 1 'г, где п0 — число оборотов формы, об/мин; г — внутренний радиус тру- бы, м, в период уплотнения. Число оборотов формы за 1 мин в период уплотнения: Hoi = 420 j/* P + (R-r) То (Я-0 (3/?-r)Y0 где Р — давление бетонной смеси, МПа; у0 — плотность смеси, кг/м3; R,r — наружный и внутренний радиусы изделия, см. Для предупреждения направленной капиллярной пористости, сни- жающей непроницаемость и морозостойкость бетона, центрифу- гирование выполняют послойно — одновременно два-три последова- тельно наращиваемых слоя. Иногда, ввиду широкого диапазона раз- меров частиц бетонной смеси и их массы, наблюдается склонность сме- си к расслаиванию. Предупреждать расслаивание можно, применяя смеси высокой связности. Это достигается использованием запол- нителя предельной крупностью зерен до 20 мм и повышенным расходом цемента. ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ НА ВИБРОПЛОЩАДКАХ Режим формования должен обеспечивать коэффициент уплотне- ния бетонной смеси (отношение ее фактической плотности к расчетной теоретической) для тяжелого бетона — не менее 0,98; при применении 244
жестких смесей и соответствующем обосновании, а также для мелко- зернистого бетона — не менее 0,96. Объем межзерновых пустот в уп- лотненной легкобетонной смеси должен соответствовать требованиям ГОСТ 25820—83, СНиП 3.09.01—85. Виброплощадки — наиболее распространенные механизмы для уп- лотнения бетонной смеси при изготовлении железобетонных изделий. На них формуют панели перекрытий, фундаментные и стеновые блоки, колонны, ригели, перемычки и другие изделия. Вибрационная площадка представляет собой горизонтальную пло- щадку — вибростол, который приводится в движение от вибраторов, жестко соединенных с рамой стола. Ее монтируют на металлической раме, установленной на массивный фундамент, и с помощью стальных спиральных или рессорных пружин соединяют с металлической рамой. Назначение фундамента, рамы и пружин — гасить колебания вибро- площадки и препятствовать их распространению. В качестве возбудителя колебаний виброплощадки служит не- уравновешенный груз — дебаланс, насаженный на валу виброблока. Виброблоки соединяют муфтами и приводят во вращение электродви- гателями. Виброплощадки классифицируют по частоте и направлению колебаний, грузоподъемности, способу крепления формы и другим признакам, наиболее существенный из которых — направление коле- баний. По направлению колебаний виброплощадки бывают с круговыми колебаниями, с вертикально направленными, с горизонтально на- правленными, ударные и ударно-вибрационные. Виброплощадки с круговыми колебаниями представляют собой сплошной стол, на который устанавливают формы с бетонной смесью. По продольной оси стола на подшипниках устанавливают вибровал, создающий круговые колебания. Виброплощадки с вертикально направленными колебаниями име- ют вибровозбудители направленного действия, в качестве которых применяют двухвальные дебалансные возбудители с противополож- ным направлением вращения валов. Благодаря более равномерному распределению амплитуд этот вид виброплощадок распространен более широко. Виброплощадки с горизонтально направленными колебаниями обычно имеют резонансный привод. Характерная их особенность — вибровозбудитель направленного действия крепится не непосредствен- но к виброплощадке, а через систему упругих элементов определенной расчетной жесткости, которая обеспечивает околорезонансную частоту колебания формы. Ударные площадки имеют две рамы; верхнюю подвижную (на ней крепится форма) и нижнюю неподвижную (закрепленную на фунда- менте и обеспечивающую передачу ударного импульса падающей верх- ней раме в момент контакта с ней). Подъем верхней рамы обеспечива- ется кулачковым механизмом. Угловая скорость вращения кулачко- вых валов и профиль кулачков определяют частоту ударов и высоту падения. Виброплощадки ударного действия позволяют обеспечить формовку изделий высотой до 1 м с хорошим качеством уплотнения. 245
Ударно-вибрационные площадки состоят из двух колеблющихся рам, одна из которых — рабочая (с формой), а вторая — уравнове- шивающая. Между рамами имеются линейные упругие элементы и буфера, соударяющиеся при их встречном движении. С помощью кри- вошипно-шатунного привода создаются колебания с асимметричным режимом. При формовании изделий на виброплощадках без пригруза при- меняют, как правило, малоподвижные и умеренно жесткие бетонные смеси с показателем подвижности 2...4 см осадки конуса и показате- лем жесткости 60.. .70 с в зависимости от толщины или высоты изделия и его насыщенности арматурой. Значение статического давления на смесь, создаваемого пригрузами, не должно превышать 0,025 МПа. Распреде- ление амплитуд смещений по площади формы, контактирующей с бе- тонной смесью, при станковом вибрировании должно быть равномерным. Отклонение значений амплитуды в отдельных точках должно быть не более 20 % среднего значения. ЛИТЬЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ Для улучшения качества выпускаемой продукции, сокращения энергозатрат, увеличения срока эксплуатации металлических форм переходят на литьевую технологию изготовления железобетонных из- делий. Для этой цели применяют высокоподвижные смеси с показа- телем осадки стандартного конуса 20...25 см, которые заполняют фор- му или опалубку, образуя ровную гладкую поверхность. По сравнению с существующими технологиями изготовления сбор- ного железобетона литьевая позволяет снизить трудозатраты на опе- рациях укладки и уплотнения, на затирке и частичном оштукатурива- нии поверхностей бетонных конструкций; улучшить условия труда бетонщиков за счет устранения вредных воздействий и шума; снизить расход электроэнергии на 3.. .4 кВт/м3 [16]. Литьевая технология широ- ко развита за рубежом—в США, ФРГ, Италии, Японии и других стра- нах. В СССР ею занимаются НИИЖБ, ТашЗНИИЭП, ЦНИИЭПжи- лища, ВНИИжелезобетон, МИСИ им. В. В. Куйбышева, НИИСП [2]. В результате исследований начали внедряться высокоэффектив- ные пластификаторы бетонной смеси, получившие название супер- пластификаторы, главный критерий которых — пластифицирующий эффект. Они позволяют получить из малоподвижных бетонных смесей осадкой конуса 2...3 см высокоподвижные (литые) бетонные смеси осад- кой конуса 20 см и более без снижения прочности бетона в возрасте 28 сут нормального хранения по сравнению с прочностью бетона та- кого же состава без добавок. Целесообразность применения пластифицирующих добавок опре- деляется технико-экономическими соображениями с учетом принятой технологии формования, наличием местных пластифицирующих добавок и ряда других факторов. Применение суперпластификаторов должно исключать водоотде- ление смеси после укладки. Для этого состав бетона должен быть по- 246
добран с определенным соотношением его компонентов и с учетом наличия в нем разжижающих добавок, в том числе суперпластифи- каторов. На предприятиях сборного железобетона на организм человека действуют одновременно несколько неблагоприятных факторов, основ- ные из них — шум и вибрация. Внедрение литьевой технологии из- готовления железобетонных изделий позволяет уменьшить последние, т. е. улучшить санитарно-гигиенические условия труда рабочих. Эту технологию применяют при изготовлении железобетонных изделий на основе как тяжелых, так и легких бетонов. Основные предпосылки применения литых бетонных смесей— их вы- сокая социальная эффективность, связанная с улучшением условий работы формовщиков и повышением культуры производства железо- бетонных изделий и производительности труда. Появилась возможность получения литых тяжелых бетонов с ис- пользованием местных пластифицирующих добавок и отечественных суперпластификаторов. Комплексное сочетание различных видов до- бавок позволяет получить заданные технологические параметры сме- си и требуемые физико-механические и деформативные свойства желе- зобетонных изделий, приготовленных из литых тяжелых бетонов. Так как литые бетонные смеси приготовляют при повышенных рас- ходах цемента и воды, необходимо выполнять некоторые мероприятия, способствующие повышению водоудерживающей способности смеси: использовать цементы, обладающие достаточной водоудерживающей способностью; применять суперпластификаторы, воздухововлекаю- щие или водоудерживающие добавки; ограничивать значения В/Ц для предотвращения расслоения цементного теста и содержание песка в бетонной смеси, применяя повышенные значения коэффициента раз- движки зерен щебня раствором. В качестве вяжущих желательно использовать портландцемент марок 400...500 и быстротвердеющий цемент, которые имеют оптималь- ный гранулометрический состав зерен и высокую тонкость помола с хорошей водоудерживающей способностью при высоких значениях В/Ц. Быстрое схватывание цементного теста уменьшает возможность расслоения. Применение литых бетонных смесей требует большей геометрич- ности форм. Кроме этого, эти смеси имеют замедленное структурооб- разование в начальный период. Это требует увеличения времени пред- варительной выдержки и уменьшения скорости подъема температуры. Использование комплексных добавок, включающих в качестве компонента ускоритель твердения, или активации цементного теста, дает возможность применять более жесткие режимы тепловой обра- ботки. Целесообразны и другие технологические приемы, например, со- четание литьевой технологии с вакуумированием, прессованием и др. 247
ФОРМОВАНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ В СТЕНДОВЫХ И СИЛОВЫХ ФОРМАХ Предварительно напряженные длинномерные конструкции фор- муют как на длинных стендах (длиной 80... 120 м и более), так и на ко- ротких, рассчитанных по длине на одно изделие. Длинные стенды при- меняют для одновременного изготовления нескольких одинаковых конструкций, расположенных одна за другой. Операции, связанные с укладкой и натяжением арматуры, бетонированием и твердением конструкций, выполняют одновременно по всей длине стенда. В зависимости от места изготовления пакетов напрягаемой про- волочной или прядевой арматуры длинные стенды подразделяют на пакетные или протяжные. На пакетных пакеты напрягаемой арматуры готовят вче стенда, на протяжных — непосредственно на самом стен- де. Кроме того, различают стенды для формования изделий и кон- струкций в горизонтальном или вертикальном положении: стенды универсальные, где изготовляют изделия согласно имеющегося на заводе парка форм, и стенды специализированные, на которых изго- товляют изделия определенного сортамента, близкие по размерам. Один из видов коротких специализированных стендов — силовые формы. Они имеют повышенную жесткость, так как воспринимают все усилия от натяжения арматуры. Широко применяются при формовании конструкций и изделий на стендах или в силовых формах следующие виды напряженного арми- рования: линейное высокопрочной проволокой с натяжением на упоры стен- дов механическим способом; линейное стержневой арматурой с натяжением на упоры коротких стендов или силовых форм электротермическим способом; непрерывное напряжение высокопрочной проволокой с электро- механическим натяжением арматуры. Для формования изделий применяют стальную формооснастку прогрессивных конструкций (поддоны с раскосной решеткой, упру- го работающими элементами, полностью или частично неразборные формы), характеризующуюся требуемой жесткостью при пониженной металлоемкости, необходимой технологичностью и обеспечивающую максимальную механизацию работ. При изготовлении предварительно напряженных конструкций не- обходимо предусматривать мероприятия, устраняющие возможность заклинивания изделий в формах или на стендах при передаче на них усилий обжатия во время распалубки. Используемые для формования изделий формы, матрицы и стен- ды должны соответствовать стандартам и обеспечивать получение из- делий размерами в пределах допускаемых отклонений. Арматурные сетки и каркасы, закладные детали, вкладыши и тепло- изоляционные материалы устанавливают в форму в соответствии с тре- бованиями стандартов и проектной документации на изделия в после- довательности, указанной в технологических картах. Способ натя- 248
жения арматуры при изготовлении предварительно напряженных конструкций (механический, электротермический или электротермо- механический) выбирают в зависимости от типа конструкций, вида армирования, класса арматуры и условий производства. Высокопрочную стержневую горячекатаную, термически или тер- момеханически упрочненную арматуру диаметром 8...22 мм натяги- вают, как правило, электротермическим способом, а арматуру диамет- ром 25...40 мм — механическим. Арматурную проволоку и стержне- вую термически или термомеханически упрочненную арматуру класса AT-VI и выше натягивают механическим или электромеханическим способом. Уровень начального напряжения и допускаемые отклонения предварительного напряжения арматуры должны соответствовать про- ектной документации на изделия. Механическое натяжение напрягаемой арматуры на формы осу- ществляют, как правило, одновременно для всей напрягаемой армату- ры изделий гидравлическими домкратами. Для закрепления ее на фор- мах предусматривают упоры (вилочные в виде штырей, подвижные за- хваты) с учетом возможности применения арматуры разных диаметров и классов. При электротермическом способе натяжения арматуры применя- ют автоматизированные установки для нагрева и укладки арматуры на поддоны (формы), обеспечивающие увеличение длины заготовок на заданное значение, которое позволяет уложить их свободно в упоры форм, поддонов и стендов. При этом контролируют предельную темпе- ратуру нагрева арматуры, установленную проектной документацией для соответствующих классов сталей. Усилия в процессе натяжения арматуры контролируют в соответствии с ГОСТ 22362—77. При применении метода непрерывного армирования электромеха- ническое натяжение арматуры на упоры стендов проводят арматурно- натяжными агрегатами самоходного типа. Основное оборудование для формования конструкций при стен- довом способе — самоходные бетонораздаточные или бетоноукладоч- ные машины, переносные вибраторы, а также вибромеханизмы для обработки при укладке и уплотнении бетонной смеси. На длинных стендах применяют самоходные бетонораздатчики с поворотными лен- точными питателями, обслуживающими две смежные формовочные линии. При уплотнении бетонной смеси применяют вибраторы глубинно- го действия с рабочими наконечниками в виде тонких стержней; на- весные, прикрепляемые к стенкам форм, и другие механизмы. Для снижения трудоемкости механизированной укладки и уплот- нения бетонной смеси в стендовых формах применяют малоподвижные смеси осадкой конуса 4...6 см, а в отдельных случаях — умеренно жесткие осадкой конуса не более 2...3 см. Укладывать бетон начинают после натяжения арматуры и установки закладных деталей. Бетонную смесь доставляют к стенду краном в бадьях и перегру- жают в бункер бетонораздатчика. Бетонирование ведут непрерывно вдоль всей конструкции. При густой арматуре формы заполняют слоя- ми, уплотняя каждый слой. 249
ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ НА ОТКРЫТЫХ ПОЛИГОНАХ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ Министерства и ведомства имеют заводы и полигоны по произ- водству сборного железобетона открытого типа, удельный вес которых составляет от 20 до 30 % общих мощностей и где изделия формуют на открытом воздухе [26]. С наступлением холодов эти предприятия резко сокращают выпуск сборных конструкций, а иногда и приостанавливают работу до на- ступления положительной температуры. Поэтому зимой поставка же- лезобетонных конструкций потребителям неритмична, снижается вы- работка, загрузка транспорта, фондоотдача. Т а б л и ц a VII1.6. Агрегатно-поточное производство [14] Характеристика формуемых изделий Максимальная продолжительность ритма работы линий, мин. при длине изделий, м до 6 | более ь Объем бетона в одной формовке, м3 до 1.5 I 1.5...3.5 до 3.5 3.5...5 Однослойные несложной конфигурации Однослойные сложной конфигурации, 12 15 20 25 группы изделий в одной форме Многослойные, офактуренные декора- тивными материалами, крупногабарит- 15 20 30 35 ные, сложного профиля 20 30 35 40 Примечание. При формовании изделий. характер истика которых значительно отличается (сложнее) от приведенной в таблице, продолжительность ритма можно увели- чить, но не более чем на 20 %. В зимний период во время транспортирования бетонной смеси от бетоносмесительного узла к бетоноукладчику, укладки ее в формы и загрузки форм в пропарочные камеры обычно применяют методы подогрева, предохраняющие свежеуложенную бетонную смесь от за- мерзания. Однако в последние годы разрабатывается ряд программ, направ- ленных на экономию топливно-энергетических ресурсов, в результате чего изыскиваются возможности разработки и применения техноло- гий, позволяющих выпускать круглогодично на полигонах сборный железобетон без дорогостоящих методов разогрева составляющих бетонной смеси. Поэтому при приготовлении бетонных смесей на бе- тоносмесительных узлах сначала вводят противоморозные добавки, необходимые для предотвращения замерзания при расчетной отри- цательной температуре, а затем изделия подвергают обычной тепло- вой обработке по установленным режимам. По сравнению с монолитным бетоном, твердевшим в естественных условиях при отрицательной температуре с этими же добавками, пред- лагаемая технология производства дает возможность сократить цикл изготовления железобетонных конструкций и обеспечить ритмичную 250
работу полигонов на протяжении всего года без значительных капи- тальных вложений. Для создания жидкой фазы в твердеющем бетоне, понижения темпе- ратуры ее замерзания и обеспечения твердения бетона в условиях отрицательной температуры, в бетонную смесь вводят химические противоморозные добавки (см. гл. IV). Таблица VIII.7. Конвейерное производство fl4] Характеристика формуемых изделий Максимальная продолжитель- ность ритма работы линии, мин, при объеме бетона в одной формовке, м3 до 3,5 | | 3,5...5 Однослойные несложной конфигурации Однослойные сложной конфигурации, группы изде- лий в одной форме Многослойные, офактуренные декоративными мате- риалами, крупногабаритные, сложного профиля 12 22 18 28 25 35 Примечания: 1. При формовке изделий, характеристика которых значительно отличается (сложнее) приведенной в таблице, продолжительность ритма может быть уве- личена, но не более чем на 20 %. 2. При распределении операций по постам, выборе обору- дования, назначении количества постов добавляется резерв на неравномерность к средней продолжительности технологических операций 15 %, но общая продолжительность выпол- нения всех операций на каждом посту не должна превышать ритмы, приведенные в таб- лице. Нормы технологического проектирования формовочных цехов приведены ниже. При формовании изделий на агрегатно-поточном производстве — в табл. VIIL6, на конвейерном производстве — в табл. VIII.7. Общие нормы для всех способов формования бетонных и железобетонных изделий |14]: Запас в формовочном цехе (пролете) арматурных сеток и каркасов, в т. ч. пространственных, ч работы ............................... 4 Усредненная масса арматурных конструкций, т, размещаемых гори- зонтально на 1 м2 площади при хранении в формовочном цехе (с уче- том проходов), из стали диаметром, мм: до 12......................................................... 0,01 14...22............................................................. 0,06 26...40 ............................................................ 0,15 Запас столярных изделий и утеплителя, ч работы........... 4 Запас отделочных материалов на линиях формования, ч работы 4 Объем (в бетоне) железобетонных изделий, м3, приходящихся на 1 м2 площади в период остывания и выдержки в цехе, при хранении в горизонтальном положении: ребристые панели ................................................. 0,35 пустотелые » 1,0 линейные элементы............................................ 0,6 элементы сложной формы....................................... 0у6 в вертикальном положении — панели в кассетах (с учетом площа- ди, занимаемой стеллажами) при ширине панелей, м: более 3 ...................................................... 1,5 251
Высота штабеля хранения резервных форм в цехе, м .............. 2,5 Резервное количество форм на ремонт для форм, % индивидуальных .................................................. 6 переналаживаемых и переоснащаемых ............................. 7 Площадь для складирования форм и оснастки на 100 т форм, находящихся в эксплуатации (кроме предприятий КПД), м2 . . . 20 То же, для предприятий КПД, м2 ................................. 30 Площадь для текущего ремонта и переоснастки форм на 100 т форм, находящихся в эксплуатации, м2.................................. 30 Площадь для переоснастки форм предприятий КПД, м2.............. 100 Отходы и потери бетонной смеси при ее транспортировании и формо- вании изделий, %, 1,5 в т. ч.: утилизируемые отходы................................ 1,0 безвозвратные потери ................................ 0,5 Расход смазки на 1 м2 развернутой поверхности форм и кассет, кг 0,2 Количество изделий, подвергаемых устранению дефектов, общего вы- пуска, % ........................... 5 Объем некондиционных железобетонных и бетонных изделий, подвер- гаемых утилизации, % ................................... 0,7 Расчетная усредненная температура электронагрева прутков (для определения расходов электроэнергии), °C: стержневых .................................................... 400 проволочных ................................................. 350 Максимальная скорость ленты транспортера при подаче бетонной сме- си, м/с ......................................................... 1 Максимальное количество промежуточных перегрузок бетонной смеси при подаче к постам формования от смесителя до укладки в форму (без учета выгрузки из бетоносмесителя и загрузки в форму), шт.: холодная смесь на плотных заполнителях .......................... 3 то же на пористых » ................. 2 разогретая (независимо от вида смеси) ......................... 2 Максимальная длительность выдерживания бетонных смесей от мо- мента их выгрузки из смесителя до укладки в форму, мин: тяжелых и легких конструкционных ............................... 45 легких конструкционно-теплоизоляционных....................... 30 Количество видов отделки ограждающих конструкций, шт., на пред- приятиях КПД мощностью: до 100 тыс. м2 общей площади в год ........................Не менее 2 более 100 » » » » ....................Не менее 4 Уровень механизации, %.......................................Не менее 50 Уровень автоматизации, % ................................Не менее 30 Производство на стендах (в том числе и в силовых формах) [14) Оборачиваемость стендов длиной до 100 м при изготовлении предвари- тельно напряженных балочных конструкций, сут.................Не менее 1 То же, для коротких стендов и силовых форм, сут...................... 1 Максимальный угол отклонения, град.: крайней проволоки от оси пакета каната диаметром 9... 15 мм 6 между концевой диафрагмой и утлом относительно оси со стороны натяжения ......................................................... 4 то же, с хвостовой стороны ..................................... 10 то же, стержня с обеих сторон стендовой линии...................... 6 Расчетный (максимальный) перепад между температурой упоров стен- да и максимальной температурой бетона при тепловой обработке, .............................................................Не более 65 ’252
Кассетное производство [14] Количество отсеков в кассете при изготовлении панелей, шт................................................ Максимальная продолжительность операций для кассе- ты из 10 отсеков *, мин: распалубка (разборка кассеты и извлечение изделий) подготовка кассеты (чистка, смазка, установка арма- туры и закладных деталей, сборка кассеты) . . . укладка и уплотнение бетонной смеси вибрированием Среднее количество оборотов кассет в сутки при двусмен- ном формовании ................................... 8...14 Площадь для текущего ремонта кассет на один пролет, м2, при количестве кассет: до 5 ........................................... более 5 ........................................... 60 120 60 Определяется по графику, но не менее одного оборо- та в сутки До 50 До 100 * При изготовлении конструкций для сейсмических условий максимальная продол- жительность операций при распалубке и подготовке кассеты увеличивается на 20 мин. При применении кассет с другим количеством отсеков к нормам вводят коэффициенты: для кассеты из восьми отсеков.......................................... 0,8 то же из 12............................................................ 1,2 » » из 14 ... ......................................................... 1,4 Глава IX. ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА БЕТОНОВ В процессе изготовления сборного железобетона 70 % общезавод- ского теплопотребления приходится на тепловую обработку [11]. При ускоренном твердении бетона удельный расход тепловой энер- гии примерно в два раза превышает нормативный расход теплоты. В пропарочных камерах ямного типа проходит тепловую обработку более 70 % годового выпуска сборного железобетона. Остальная часть обрабатывается в камерах непрерывного действия, кассетах и стен- дах с применением пара, электроэнергии, газа и жидких теплоноси- телей. Дефицит тепловой энергии заставляет экономно и рационально использовать топливно-энергетические ресурсы для достижения нор- мативного теплопотребления, технические приемы которого: соблю- дение общих технических требований экономичной эксплуатации тепловых агрегатов; автоматизация режимов тепловой обработки изделий; систем контроля, учета и регулирования расхода энергии на технологические и общезаводские цели. ВИДЫ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ Твердение бетона — сложный физико-химический процесс. Уско- ряют его тремя способами: физико-технологическим, химическим и тепловым. Каждый из них определяется условиями производства, так как обеспечивает разную степень ускорения твердения. Физико-технологический способ ускорения твердения — это при- менение быстротвердеющих цементов и жестких бетонных смесей, виброактивация бетонных смесей, вибропомол цемента. 253
При химическом способе твердения бетона в бетонную смесь вводят разные химические добавки (хлориды кальция, натрия, аммония, алюминия, жидкое стекло), которые способствуют активизации твер- дения. Наиболее эффективный способ твердения бетона — тепловая об- работка. При изготовлении бетонных и железобетонных изделий при- меняют следующие ее виды: тепловая обработка в камерах при нормальном атмосферном дав- лении пара и температуре среды 60... 100 °C; нагрев в закрытых формах с контактной передачей теплоты бетону от разных источников через ограждающие поверхности формы; запаривание в автоклавах, где создаются среда насыщенного водя- ного пара повышенного давления 0,8...1,5 МПа и температура 175... 200 °C; прогрев бетона электрическим током, проходящим через твердею- щий бетон изделия; прогрев бетона со стороны открытых поверхностей изделия в форме с помощью электронагревателей; прогрев бетона с помощью индукционного тока в электромагнитном поле; предварительный разогрев паром или электрическим током бетон- ной смеси перед укладкой ее в формы; тепловая обработка в среде сгорания продуктов природного газа и др. Наиболее эффективно совместное применение разных видов, поз- воляющее сократить сроки тепловой обработки до 10...6 ч. Тепловая обработка оценивается по прочности, достигнутой ко времени ее окончания в процентах от прочности такого же бетона в 28-суточном возрасте нормального твердения и по сравнительной прочности в 28-суточном возрасте бетона, прошедшего тепловую обработку и в последующем нормально твердевшего, и такого же бе- тона, который тепловой обработке не подвергался. Эффективность такой обработки зависит от выбора исходных материалов и состава бетона, а также от принятого режима обработки. ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЕТОНОВ НА ТЯЖЕЛЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ Свежеотформованные изделия перед тепловой обработкой следует выдерживать не менее 2...3 ч. Предварительное выдерживание осо- бенно целесообразно при наличии в бетонной смеси добавок, позволяю- щих сократить срок и. обработки. Тепловую обработку без предварительного выдерживания прово- дят лишь при использовании жестких бетонных смесей или закрытых металлических форм. Процесс происходит в тепловых агрегатах с при- менением режимов, обеспечивающих минимальный расход топливно- энергетических ресурсов и достижение бетоном заданных распалубоч- ной, передаточной и отпускной прочностей. При этом не допускается увеличение расхода цемента для достижения требуемой прочности 254
в более короткие сроки по сравнению с необходимым для получения заданного класса (марки) по прочности бетона, установленным при под- борах состава, за исключением случаев, предусмотренных СНиП 5.01.23—83. Значения передаточной и отпускной прочностей бетона должны соответствовать указанным в стандартах и проектной доку- ментации на изделия. Значение распалубочной прочности, условия и сроки достижения распалубочной, передаточной и отпускной проч- ностей для каждого вида изделий устанавливают в соответствии с кон- кретными условиями производства. Таблица IX.1. Длительность предварительного выдерживания бетонов (СНиП 3.09.01-85) Вид бетона Способ тепловой обработки Предва- рительное выдержи- вание, ч, не менее Началь- ная проч- ность бе- тона, МПа Скорость подъема темпера- туры, °С/ч, не более Тяжелый и легкий конструк- Пропаривание в 1 <0,1 15 ционный Тяжелый: для предварительно напря- женных конструкций, изго- товляемых на стендах: без применения устройств регулирования натяжения камерах 0,1...0,2 0,2...0,4 0,4...0,5 >0,5 25 35 45 60 арматуры То же 1 0,2 35 при тепловой обработке с повышенными требования- ми по морозостойкости, во- донепроницаемости; мелко- <0,2 60 зернистый; жаростойкий Легкий конструкционно-тепло- » » Сухой прогрев в 3 15 изоляционный камерах Пропаривание в 1 — 50 термоформах Пропаривание в 2 — 40 камерах 3 — 30 Режимы тепловой обработки назначают, устанавливая оптималь- ные длительность и температурно-влажностные параметры отдельных его периодов: предварительного выдерживания, подъема температуры, изотермического прогрева (в т. ч. термосного выдерживания) и осты- вания с использованием, как правило, систем автоматического управле- ния параметрами. Длительность предварительного выдерживания назначают исходя из условий производства, но, как правило, не менее времени, приведен- ного в табл. IX. 1. Исключение составляют случаи применения спе- циальных методов тепловой обработки (термопригруз, камеры с избы- точным давлением). Допускается подъем температуры среды с постоян- но возрастающей скоростью или ступенчатый подъем температуры 255
(кроме предварительно напряженных конструкций, при изготовлении которых в силовых формах необходимо применять пластифицирующие химические добавки, замедляющие рост прочности бетона при подъеме температуры). Температуру и длительность изотермического прогрева назна- чают с учетом вида бетона, активности и эффективности цемента при тепловой обработке, его тепловыделения и массивности изделий. Максимальная температура изотермического прогрева изделий из тя- желого, мелкозернистого и легкого конструкционного бетонов не должна превышать 80...85 °C—при применении портландцемента и БТЦ и 90...95 — при применении шлакопортландцемента. При теп- ловой обработке изделий из конструкционно-теплоизоляционного Таблица IX.2. Максимальная продолжительность режимов тепловой обработки изделий из тяжелого бетона [20] Проектный класс бетона Режим теплово • обработки, ч, при толщине бетона в изделиях, мм, до 160 | 300 | 400 В15 11 (3,5-1- 5,5+ 2) 12 (3,5 + 6,5 + 2) 13 (3,5 + 6,5 + 3) В22.5 9 (3 + 4 + 2) 10 (3 + 5 + 2) 11 (3+5,5+ 2,5) ВЗО 8,5 (3 + 3,5 + 2) 9,5 (3 + 4,5 + 2) 10,5 (3 + 5 + 2,5) В40 8 (3 + 3 + 2) 9 (3 + 4 + 2) 10 (3 + 4,5 + 2,5) В45 7 (3 + 2 + 2) 8 (3 + 3 + 2) 9 (3 + 3,5 + 2,5) легкого бетона температуру среды при изотермическом прогреве сле- дует повышать до 90...95 °C — при паропрогреве и применении про- дуктов сгорания природного газа и до 120... 140 — при сухом про- греве электрическими и другими нагревателями. При тепловой обра- ботке изделий из напрягающего бетона максимальная температура среды не должна превышать 85 °C — при использовании цемента НЦ-10 и 70...80 — при НЦ-20 и НЦ-40. При назначении длительности изотермического прогрева изделий учитывают рост прочности бетона при выдерживании в тепловых агре- гатах без дополнительного теплоподвода (или с теплоподводом для компенсации теплопотерь), в период межсменных перерывов, во время выполнения доводочных работ в цехе и хранении на утепленных скла- дах. При выдерживании изделий в нерабочее время в тепловых агрега- тах подачу в них теплоносителя прекращают за 2...3 ч до окончания изотермического прогрева либо понижают температуру прогрева на 10...15 °C. Скорость остывания среды в камерах в период снижения темпера- туры изделий из тяжелого бетона после изотермического прогрева, как правило, должна быть не более 30 °С/ч, а при повышенных требова- ниях по морозостойкости и водонепроницаемости, а также при тепло- вой обработке изделий из мелкозернистого и напрягающего бетонов, многослойных и с отделочными слоями — не более 20 °С/ч. При вы- грузке изделий из камер температурный перепад между их поверхнос- тями и температурой окружающей среды должен не превышать 40 сС. Относительная влажность среды во время изотермического про- грева изделий из тяжелого, мелкозернистого, конструкционного лег- 256
кого и напрягающего бетонов должна быть 90... 100 %. При исполь- зовании продуктов сгорания природного газа период подъема темпера- туры следует проводить в среде относительной влажностью 20...60 % с последующим доувлажнением до 80 % на стадии изотермического прогрева. При относительной влажности среды менее 80 % пред- усматривают мероприятия для защиты бетона от испарения влаги. Таблица IX.3. Режимы двустадийной тепловой обработки изделий их тяжелых бетонов [20] Вид технологии Толщина изделия, мм Класс бетона Расчетные режимы, ч, для стадии: I: при температуре 80...85 *С до дости- жения распа лубоч- ной прочности 11: длитель- ность выдер- живания при температуре 60...80 °C до достижения отпускной прочности Агрегатно-поточная До 200 До В15 Выше В15 3,5 + 3 + 0,5 3+ 2,5+ 0,5 5 4 Конвейерная и стен- 201...400 До В15 3,5 + 5 + 0,5 5 довая Выше В15 3 + 4 + 0,5 4 Кассетная До 100 В15 1 + 3,5+ 1,5 5 В22.5 1 + 2,5+ 1,5 4 101...200 В15 1 + 4 + 1,5 5 В22,5 1 + 3 + 1,5 4 Примечание. Продолжительность выдерживания распалубленных изделий в цехе при температуре наружного воздуха ниже 0 °C после окончания тепловой обработки принимают 12 ч. Максимальная продолжительность расчетных режимов тепловой обработки изделий для достижения отпускной прочности бетонов на портландцементах после 12-часового последующего выдерживания приведена в табл. IX.2. Режимы тепловой обработки предварительно напряженных конструкций из тяжелых бетонов при изготовлении на стендах [20] Режим тепловой обработки Время, ч Подъем температуры до 80 °C ..................................... 7 Изотермическое выдерживание при 80 °C ......................... 6,5 Остывание ..................................................... 1,5 Всего .......................................................... 15 Режимы двухстадийной тепловой обработки изделий из тяжелых бетонов приведены в табл. IX.3. ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ НА ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ Оптимальные режимы тепловой обработки бетонов на легких за- полнителях зависят от вида заполнителя, его химико-минералогиче- ского состава, характера поверхности, плотности и водопог лощения, структуры бетона, а также требуемых отпускной и проектной проч- ностей. В связи с разнообразием одновременно действующих факторов 257
оптимальные режимы устанавливают опытным путем. При малой плотности (менее 1200 кг/м3) и низких классах (до 10 МПа) прочность легких бетонов на пористых заполнителях определяется, в основном, прочностью заполнителя, поэтому сразу после тепловой обработки обеспечивается прочность бетона, близкая к марочной. Для пропаривания легких бетонов, имеющих низкую теплопровод- ность и малую плотность, температуру поднимают интенсивно (40... 50 град/ч) и выдерживают такие бетоны при температуре 90... 100 С. При возрастающих плотности и классе бетона прочность его Таблица IX.4. Режимы тепловой обработки изделий из легких бетонов [201 Пиоектный класс бетона Толщина изделия, мм Тепловая обработка способ темпера- тура. °C режим ВЗ,5...В7,5 До 300 301 и более Сухой прогрев 120...150 8 (2 + 5 + 1) 10 (2 + 6 + 2) ВЗ,5...В7,5 До 300 301 и более Прогрев в термофор- мах или в камерах «глухим» паром 90...95 9(3+5 + 1) 11 (3+6+2) В10...В15 До 200 201...300 Более 300 Т еп лов л ажностн а я обработка 80...85 10 (3 + 6 + 1) 12 (3 + 7 + 2) 13 (3 + 8 + 2) В22,5...В30 До 200 201...300 Более 300 То же 80...85 8 (2,5 + 4,5 + 1) 9,5 (2,5 +5+2) 10 (2,5 + 5,5 + 2) зависит в основном от прочности цементного камня. Для легких бето- нов класса В7,5 и выше и плотности более 1300 кг/м3 применяют та- кие же методы пропаривания, как и для обычных бетонов на тяжелых заполнителях. Изделия из легких бетонов классов В2,5; В3,5; В5,5 рекомен- дуют пропаривать в среде с пониженной влажностью. Это спо- собствует уменьшению остаточной влажности в изделиях, не оказывая влияния на прочность его бетона (табл. IX.4). Л^аксимальная длительность выдерживания до начала тепловой обработки изделий, сформованных из легкого конструкционного бето- на толщиной, мм: До 200 .................................................. 30 мин Более 200 ............................................... 40 мин, то же изделий из легкого конструкционно-теплоизоляционного бе- тона толщиной, мм: До 300 .................................................. 45 мин Более 300 ............................................... 60 мин ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ В КАССЕТАХ, ТЕРМОФОРМАХ И ПАКЕТАХ Наиболее благоприятные условия для нарастания прочности бето- на — в кассетных формах, имеющих всего 2...5 % открытой поверх- ности изделия. Верхнюю открытую поверхность бетона для защиты 258
от высыхания покрывают брезентом, резиной, колпаками. Предвари- тельная выдержка при прогреве изделий при этом не обязательна. Тепловые отсеки в этих формах устраивают не более чем через два прогреваемые изделия и поддерживают в них температуру 80...95 °C. Поднимают температуру в тепловом отсеке кассетной формы до 80...95 °C в течение 1...2 ч. Длительность изотермического процесса зависит от температуры, расположения тепловых отсеков, толщины изделий, состава бетона, вида цемента и устанавливается на основе опытной проверки. Во избежание больших температурных перепадов, распалубку изделий и остывание проводят в теплом помещении. Для интенсификации изготовления изделий с помощью кассетных форм применяют двухстадийную тепловую обработку с получением в кассетной форме распалубочной прочности бетона (около 5. ..7,5 МПа) и последующим твердением распалубленных изделий до необходимой прочности в других тепловых агрегатах. Расчетные режимы тепловой обработки изделий из тяжелых бето- нов в кассетах (при расположении паровых отсеков через два рабочих отсека) и пакетах [20]: Толщина бетона в изделиях, мм .... Проектный класс бето- на Режим тепловой обра- До 100 ВЮ 101...200 ВЮ До 100 В15 101...200 В15 До 100 101...200 В22,5 В22,5 ботки при температуре 90...95 °C, ч .... 1+44-4 1+5+5 14-3,54- 1+4+4,5 14-34-3 1+3,5+4 4-3,5 Примечания: 1. Режим тепловой обработки включает время подъема температуры в тепловом отсеке + время изотермического выдерживания с подачей пара в отсеки 4- время вы- держивания без подачи пара в отсеки. 2. При прогреве изделий с двух сторон общий цикл тепловой обработки уменьшается на 1 ч за счет изотермического выдерживания. Тепловая обработка изделий в термоформах и кассетах аналогич- на. В термоформу пар подают в полость паровой рубашки формы, а так же в пространство между верхней поверхностью изделия и крышкой а паровой коллектор размещают по вертикальной оси парового отсека ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАЗОГРЕВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ При использовании предварительного разогрева паром или электро- энергией температура бетонных смесей допускается, как правило, не бо- лее 60 °C. При этом длительность последующей тепловой обработки в различных агрегатах следует сократить не менее чем на 1 ч. Время выдерживания изделий от окончания формования до начала тепловой обработки не должно превышать 20 мин (без специальных мероприя- тий, предотвращающих остывание). Предварительный разогрев * сме- сей для изготовления изделий из напрягаемого бетона не допускается (СНиП 3.09.01-85). Предварительный разогрев бетонных смесей целесообразен в соче- тании с ускоренной тепловой обработкой изделий. При этом отпадает необходимость в предварительном выдерживании и создается возмож- ность быстрого подъема температуры до заданной изотермической. Применяя предварительный разогрев, можно существенно сократить 259
цикл тепловой обработки и устранить отрицательное влияние ускорен- ного прогрева на свойства бетонов. Наиболее распространен предварительный разогрев бетонов с по- мощью электрической энергии и пара. Разогревают бетонные смеси электрическим током с помощью элект- родов в специальных бункерах, размещаемых у постов формования и рассчитанных на единовременный разогрев 1 ...1,5 м3 бетонной смеси за 8... 10 мин. Недостатки такого интенсивного электроразогрева — большая установленная мощность тока (350...400 кВа), необходи- мость надежной электрозащиты постов разогрева и автоблокировки подключения тока. Последовательность проектирования и расчета установки: а) выбор технологической схемы, обеспечивающей наибольший коэффициент использования установленной мощности; б) определение полезного объема зоны разогрева, расстояния меж- ду электродами и габаритов нагревательного устройства; в) определение требуемой электрической мощности и токовых характеристик. Более простым и технологичным является использование водяного пара для разогрева бетонной смеси и, особенно, в бетоносмесителе при ее приготовлении. Пар поступает непосредственно в перемешиваемую массу и быстро ее нагревает. Конденсируемую влагу на поверхности частиц смеси учитывают в общем количестве воды затворения. В процессе транспортирования и укладки разогретая бетонная смесь относительно быстро загустевает, удобоукладываемость ее снижается. Поэтому увеличивают начальную подвижность смеси или повышают интенсивность ее уплотнения при укладке. Смесь можно подогревать непосредственно у места формования, дополнительно ее перемешивая для более равномерного разогрева. При расчете процесса пароразогрева бетонной смеси следует: составить тепловой баланс и определить расход пара; определить количество конденсата, вводимого в бетонную смесь; уточнить количество воды, дозируемой в смеситель, с учетом кон- денсата. Последующее твердение изделий из предварительно пароразогретых смесей осуществляют как с тепловой обработкой в камерах, так и при термосном выдерживании в утепленных формах. Для большего сокращения продолжительности тепловой обработки учитывают последующий прирост прочности бетона за время выдер- живания изделий в цехе или на складе при температуре окружающей среды не менее 10 °C и испытания контрольных образцов через 12 или 24 ч после окончания прогрева. Наиболее экономично применять комплексную автоматизацию процесса прогрева, для чего можно использовать любые электриче- ские схемы, прошедшие практическую проверку с положительными результатами. К автоматизации процесса прогрева бетонных смесей предъявляют такие требования: технологическая схема пароразогрева должна быть максимально простой и состоять из механизмов и приборов, которые могут работать 260
без постоянно обслуживающего персонала в дистанционном и автомати- ческом режимах; вспомогательные устройства (дозаторы, задвижки, шиберы, пи- та ели) необходимо оборудовать приводами как с дистанционным, так и ручным управлением; конструкции патрубков загрузочных бункеров и других емкостей должны исключать зависание и сводообразование материала при за- грузке и выгрузке готовой смеси; в цехе должна быть свободная площадка для размещения автомати- ческой аппаратуры и диспетчерских пунктов. ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА В АВТОКЛАВАХ Особенность тепловой обработки в автоклавах — сохранение воды в жидкой фазе при давлении насыщенного пара 0,9... 1,3 МПа и темпе- ратуре около 180...190 °C. Это создает благоприятные условия как для значительного ускорения твердения, так и для образования новых фаз и соединений в бетоне. Основная составляющая цементирующего вещества, определяющая прочность,— гидросиликаты и, в меньшей степени, гидроалюминаты и гидроферриты кальция. В зависимости от технологических факторов составы этих соединений могут меняться. Для предотвращения деструктивных процессов на ранней стадии твердения бетона применяют режимы с быстрым подъемом темпера- туры до 1 ...2 ч, которые обеспечивают создание избыточного давления паровоздушной среды (0,03...0,05 МПа) в автоклаве в начальный пе- риод запаривания, когда происходит обжатие бетона паровоздушной средой, что предотвращает развитие в нем деструктивных процессов в начальной стадии твердения. Избыточное давление создается либо подачей пара в герметически закрытый автоклав, либо подачей пара при открытых вентилях для выпуска воздуха и конденсата. При создании избыточного давления посредством подачи пара в герметически закрытый автоклав из-за снижения температуры запаривания на 5...7 °C по сравнению с от- сутствующей температурой среды чистого насыщенного пара макси- мальное давление в автоклаве при изотермической выдержке увели- чивают на 0,1...0,25 МПа. Избыточное давление посредством подачи пара при открытых вентилях для выпуска воздуха и конденсата соз- дается через 10... 15 мин после продувки автоклава. Для предотвращения осадки пенобетонной смеси за счет создания избыточного давления на ранней стадии твердения пластическая проч- ность пенобетона перед запариванием должна быть не менее 0,35 МПа. Продолжительность изотермической выдержки назначают с учетом времени, необходимого для полного прогрева изделия, и для взаимо- действия вяжущего с кремнеземистым компонентом, обеспечивающим максимальную прочность изделия по всему сечению. Продолжительность третьей стадии запаривания устанавливают в зависимости от толщины изделий, вида и плотности бетона (табл. IX 5...IX.7). 261
Таблица IX.5. Режимы запаривания изделий из ячеистого бетона плотностью 650...800 кг/м3 Панели Толщина, мм Продолжительность периода, ч Общая продолжи- тельность запарива- ния, ч Подъем давления пара до 1,1 МПа Выдержка при 1,1 МПа Снижение давления пара 1,1... 0,3 МПа 0,3 0.1 МПи Для стен производст- венных зданий 200 7 1 10...11 Для покрытий произ- водственных зданий 240 1...2 8 1,5 12...13 Для стен жилых зда- ний 300 10 2 15...16 Примечания: 1 Продолжительность подъема давления пара в автоклаве можно со- кратить до 0,5 ч при наличии пара высокого давления в необходимом количестве 2 Для авто- клавов с давлением пара 0,9 МПа продолжительность изотермической выдержки увеличивают на 1 ч. 3. При автоклавной обработке пенобетонных изделий продолжительность спуска давле- ния лара увеличивают на 2...3 ч. Таблица IX.6. Режимы запаривания изделий теплоизоляционного ячеистого бетона плотностью 400...500 кг/м3 Толщина изделия, мм Продолжительнотть периода, ч Общая про- дол житель- ность запари- вания. ч Подъем давления пара до 1,1 МПа Выдер ж ка при 1,1 МПа Снижение давления пара 1.1...0.3 МПа 0,3...0,1 МПа 100 5 7 200 | 1 6 | 0,5 | 0,5 8 300 8 10 Примечания: 1. Продолжительность подъема давления пара в автоклаве может быть сокращена до 0,5 ч при наличии пара высокого давления в необходимом количестве. 2. Для автоклавов с давлением пара 0,9 МПа продолжительность изотермической выдержки увеличи- вают на I ч. Таблица XI.7. Режимы запаривания изделий на пористых заполнителях Толщина изделий, мм Продолжительность периода, ч Общая продолжи- тельность запарива- ния, ч Подъем давления пара до 1.1 МПа Выдержка при 1.1 МПа Снижение давления пара 1,1... 0,3 МПа 0,3. . 0.1 МПа 100 ч 3 1 6...7 200 и более с крупными пусто- тами 1...2 4 1 7...8 300 и большей толщины с пу- стотами 5 1,5 9...10 Примечания: 1. Продолжительность подъема давления может быть сокращена до 0,5 ч при наличии пара высокого давления в необходимом количестве. 2. Д ля силикатного бе- тона продолжительность изотермического прогрева увеличивают на 2...3 ч. 3. Для автоклавов с давлением 0,9 МПа продолжительность изотермической выдержки увелич ивают на 1 ч. 262
ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗДЕЛИЙ ПРОДУКТАМИ СГОРАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА Способ предназначен для тепловой обработки изделий в существу- ющих и специализированных камерах цикличного и непрерывного дей- ствия на предприятиях, использующих в качестве топлива природный газ с целью сокращения его расхода для ускорения твердения бетона. Его целесообразно применять при обработке теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов, так как влаж- ность после обработки бетонов близка к требуемой по стандартам. В состав установки входят камеры тепловой обработки, теплогене- ратор с рециркуляционной системой, система вентиляции, подводя- щий газопровод, система газоснабжения и контроля температурного режима. В процессе работы установки высокотемпературные продукты сжигания газа в теплогенераторе смешиваются с циркулирующей средой, поступают в камеру, нагревают изделия и затем отбирают- ся рециркуляционной системой для последующего нагревания изде- лий в процессе многократной рециркуляции. Избыток продуктов сгорания газа выбрасывается в атмосферу через вентиляционную систему. Температуру теплоносителя можно регулировать изменением рас- хода газа, сжигаемого в теплогенераторе (например, конструкции ВНПО «Союзпромгаз» типа ТОК-1 1101. При установке одного теплогенератора ТОК-1 на камеру внутрен- ними размерами 7 X 2,5 X 3,5 м длительность тепловой обработки легкого бетона 10...12 ч при температуре среды внутри камеры на стадии изотермического выдерживания до 120 °C. При этом удельный расход газа 10... 14 м3 на 1 м3 бетона и удельный расход электроэнер- гии 4...8 (кВт • ч)/м3, что в сумме примерно на 40 % меньше, чем удельный расход тепловой энергии на передовых предприятиях сбор- ного железобетона. Техническая характеристика теплогенератора типа ТОК-1: Номинальная 1епловая мощность (при теплотворной способности природного газа 35 700 кДж/м3), кВт .............................. 217 Габарит, мм ................................................. 2720Х 590Х 1200 Масса, кг ........................................................ 604 Производительность по теплоносителю, м3/с ....................... 1,39 Максимальная температура теплоносителя на выходе из теплоге- нератора, °C ..................................................... 170 Напор рециркуляционного вентилятора, Па ........................ 1200 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ Оборудование для тепловой обработки изделий — камеры перио- дического или непрерывного действия (в т. ч. ямные, туннельные, щелевые, термоформы, кассеты, стенды, гелиоформы) и теплоносители (водяной пар, горячая вода, электроэнергия, горячий воздух, продук- ты сгорания природного газа, высокотемпературные масла, солнечная энергия) выбирают исходя из технико-экономической целесообраз- 263
ности в зависимости от типа технологических линий (конвейерные, погочно-агрегагные, кассетные, стендовые), конструктивных особен- ностей изделий и климатических условий в соответствии с действую- щей нормативно-технической документацией. Изделия из конструкционно-теплоизоляционного легкого бетона проходят тепловую обработку, как правило, в камерах сухого прогре- ва или термоформах, а предварительно напряженные конструкции, изготовляемые в силовых формах,—в туннельных или одноярусных ямных камерах Для экономного расходования тепловой энергии при обработке изделий в соответствии со СН 513—79 обеспечивают оперативный учет расхода энергии, максимально используют рабочее пространство камер, увеличивают коэффициент их заполнения и осуществляют мероприятия по максимальному снижению теплопогерь. Оборудование для тепловой обработки бетона должно иметь уст- ройства, обеспечивающие подачу требуемого количества теплоты и за- данные режимы тепловой обработки, а также приборы автоматического учета расхода тепловой энергии, регулирования, контроля темпера- туры и влажностного режима В процессе создания нового и реконструкции действующего обору- дования для тепловой обработки изделий предусматривают меры по экономному расходованию тепловой энергии и устранению ее потерь* теплоизоляцию ограждений камер, элементов термоформ и кассетных установок, выполнение ограждающих конструкций камер из легких бетонов, гидрозащиту теплоизоляционного слоя в ямных камерах, термоформах, кассетах, стендах, надежное уплотнение торцевых про- емов в туннельных камерах и т. п. Разработано несколько конструкций теплозащитных ограждений пропарочных камер Так, типовой проект 409-28-40 камер периоди- ческого действия предусматривает изготовление их стен из бетона с теплоизоляционным слоем (с внутренней стороны), защищенным гидро- и паронепроницаемым материалом. Сравнительно экономичны по энергозатратам камеры с огражде- ниями из сборных стенок с экранной изоляцией Стенки таких кон- струкций состоят из наружного бетонного ограждения, внутреннего асбестоцементного листа и полости, разделенной на воздушные про- слойки с помощью тонких экранов из полимерных материалов Инте- ресна стенка каиеры из керамзитобетона В15 плотностью 1300... 1500 кг/м \ гитрофэбизированного добавкой ГКЖ-94 или латексным составом ЛСН 9Л Энергетическую эффективность теплового оборудования можно повысить, экстуатируя его по экономичным режимам Исходя из того, что более 80 % пропарочных ктмер периодического действия работа- ют с циклом 1... 1,5 оборота в сутки с нахождением изделий в камерах в течение 12...20 ч, можно назначать низкотемпературные (55...65 С) режимы тепловой обработки, а так называемые термосные тепловые режимы эффективно используют теплоту, аккумулированную ограж- дениями камер, и тепловыделение гидратируемого цемента. В сравне- нии с обычными режимами тепловой обработки изделий термосный 264
метод использования аккумулированной теплоты позволяет снизить затраты тепловой энергии на 20...40 % и повысить качество бетона за счет низкотемпературного теплового воздействия. Более экономичные тепловые режимы — применяющие в качест- ве теплоносителей продукты сгорания природного газа, жидкие энер- гоносители, энергию солнечной радиации. Использование продуктов сгорания природного газа позволяет экономить 20...40 % тепловой энергии. Перспективное направление тепловой обработки бетонов — созда- ние оборудования, основанного на использовании теплоты жидких теплоносителей (воды, масла), циркулирующих в замкнутой системе. Ведутся работы по созданию оборудования для тепловой обработки бетонов с использованием радиационно-термосного индукционного и других методов. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ ПРОПАРОЧНЫХ КАМЕР ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ Расход пара для тепловой обработки изделий определяют по вре- менным нормам для расчета расхода тепловой энергии при тепловлаж- ностной обработке сборных бетонных и железобетонных изделий в за- водских условиях. Для предварительных технико-экономических расчетов укрупненные показатели расхода пара, кг/м3 бетона, допус- кается принимать по [14]: Вичы агрегатов тепловой обработки Ямные камеры ........................... . . . Щелевые камеры непрерывного действия............ Термоформы ..................................... Вертикальные камеры .... ....................... Кассетные установки .... .................. Термическое сопротивле- ние теплопередаче ограж- дения /?, не менее 1,3 (м2 • К)/Вт 170 220 250 120 200 Примечания 1 Удельный расход пара в щелевых камерах периодического действия принимается как и для ямных камер. 2. При применении предварительного разогрева бетонной смеси удельные расходы пара, приведенные в таблице, уменьшают на значение, рассчитанное в соответствии с учетом того, что расход пара на пароразогрев бетонной смеси принимается из расчета 1,5 кг/м3 при нагревании на 1 °C. Расход электроэнергии на электротермообработку изделий из лег- кого бетона класса В7,5 принимают равным 100 кВт • ч/м3. При теплотехническом расчете неутепленных пропарочных камер периоди- ческого профиля составляющие теплового баланса — базовые пока- затели. /Методика расчета сводится к суммированию отдельных состав- ля ощих теплового баланса за полный цикл тепловой обработки из- делий в неутепленных и утепленных камерах и распространяется на проектирование новых и реконструкцию действующих установок. Существуют полезные расходы тепловой энергии (теплота, идушая на разогрев бетона изделий и металла форм) и непроизводительные (потеря теплоты ограждениями камеры в окружающую среду и грунт). 265
Основной показатель, характеризующий экономичность пропароч- ных камер,— коэффициент полезного использования в них тепловой энергии, определяемый по формуле h =__________ Qn + ZQv ’ где Qn — полезный расход тепловой энергии на разогрев бетона (с уче- том тепловыделения цемента) и металла форм, МДж/м3; — общая сумма непроизводительных потерь теплоты, МДж/м3. Численные значения Qn определяют независимо от типа пропароч- ных камер по [29], с учетом класса бетона, вида цемента и металлоем- кости форм. Непроизводительные потери теплоты в камерах с неутепленными ограждениями, МДж/м3, определяют, суммируя отдельные компонен- ты теплового баланса за полный цикл тепловой обработки: 2QV = Qi + Q2 + Q3 + Q4’ где Qi — потери теплоты через надземную часть наружных стен за время активного пропаривания; Q2 — потери теплоты при остывании наружных стен после прекращения подачи пара с учетом остывания в течение выходных дней; Q3 — потери теплоты при остывании пере- городок; Q4 — потери теплоты в грунт за полный цикл тепловой об- работки, включая время выдерживания изделий в закрытой камере без подачи пара. Слагаемые приведенной выше формулы можно представить так: Qi = Я1Р1/(КзУк) = Q1F i/^б» Q2 — (<?2 + 0,2(?2) F i/^б» Сз = (<7з + 0,2^з) F2/v6; Q4 = где VK — объем пропарочной камеры по внутреннему обмеру, м3; v6 — объем бетона изделий (в плотном теле), загружаемых в камеру, м3; 7<3 — коэффициент заполнения полезного объема пропарочной камеры, определяемый как частное от деления объема бетона изделий в плотном теле на вместительность камеры; — наружная поверх- ность пропарочной камеры выше нулевой отметки (по наружному обмеру), м2; F2 — площадь перегородок, м2; F3 — поверхность со- прикосновения стен и днища камеры (по наружному обмеру) с грунтом, м2; <71 ~ удельные потери теплоты с наружной надземной поверхнос- ти Fi камерного блока за т0 = 10 ч активного пропаривания при Д/ = = 65 °C, МДж/м2; q2 — удельные потери теплоты с наружной над- земной поверхности Fr камерного блока при их остывании после пре- кращения подачи пара за Tj + т2 = 14 ч, МДж/м2; q2 — то же, при их остывании в течение выходных дней за т3 + т4 = 56 ч, МДж/м2; <7з — удельные потери теплоты с поверхности перегородок при их ос- тывании после прекращения подачи пара за Tj + т2 = 14 ч, МДж/м2; — то же, при их остывании в течение выходных дней за т3 + т4 = = 56 ч, МДж/м2; д4 — удельные потери теплоты в грунт с поверх- ности F3 днища камерного блока и части наружных стен, расположен- ных ниже уровня пола за время т0 + тг = 18 ч, МДж/м2. 266
Среднесуточные удельные потери при остывании ограждений определяются: для наружных стен + 0,2^2, МДж/м2; для перегородок = qs + 0,2^з, МДж/м2. При теплотехническом расчете утепленных пропарочных камер периодического действия коэффициент эффективности утепления где и 2<7о — суммарные удельные потери теплоты за полный цикл тепловой обработки, МДж/м2, с 1 м2 поверхности соответственно утеп- ленного и неутепленного ограждений. Для упрощения расчетов, проектирования и последующего мон- тажа камер целесообразно принимать значение аср одинаковым для всех элементов ограждений камер. При реконструкции действующих камер, когда по техническим при- чинам невозможно обеспечить одинаковое термическое сопротивление днища, стен и перегородок, для днища принимают отдельное значе- ние адн < аср. В общем случае суммарные удельные потери теплоты, МДж/м2, можно определить 2<?о = 2(?0(1 — «ср), где — суммарный удельный непроизводительный расход теплоты при неутепленных ограждениях камерного блока с аналогичными габаритами 2?0 = q± + q¥ + ?зр + q^ Если адн < аср, суммарные удельные потери теплоты + q? + <?з₽) (1 — otCp) + ^(1 — адн). Удельные потери теплоты, МДж/м3, пропариваемого бетона где Ft — поверхность соответствующих элементов ограждений камер- ного блока, м2; V6 — объем бетонных изделий в плотном теле, прогре- ваемых в камерном блоке, м3. Коэффициент полезного использования теплоты в утепленной ка- мере Лу = Qn + ^l-acp) • Решая уравнение относительно аср, получим (Фп 4“ ^-Qo) Фп ср • Утепленные ограждения камеры рассчитывают в такой последова- тельности: определяют тепловой баланс камеры с аналогичными габаритами, но с неутепленными ограждениями; задают максимальное значение коэффициента полезного использо- вания теплоты (г|уакс = 0,85); 267
, hy (Qn -f- SQ^) — Qn Li * по формуле aCp = - , —— определяют коэффициент эф- А1у2д/0 фективности утепления аср; по таблицам [29] выбирают несколько вариантов параметров тепло- вой изоляции; по выбранным параметрам и Хи (толщине теплоизоляционного слоя и теплопроводности) определяют ассортимент необходимых теплоизоляционных материалов для стен и перегородок камер; в соответствии с расчетным значением ар по таблицам 129] выби- рают значение теплового сопротивления изоляции /?и днища камеры; при выборе варианта днища с керамзитовой подсыпкой определяют толщину слоя подсыпки керамзитового гравия 6п = (/?и~6бАб) К, где бб — толщина керамзитобетонной или бетонной плиты основания днища, м; Хб — теплопроводность керамзитобетона или тяжелого бетона; /?и — выбранное значение теплового сопротивления днища, м2 • °С/Вт; Хп —теплопроводность керамзитовой подсыпки, принимае- мая 0,23 Вт/(м • °C), Х,Г) - 2,33 Вт/(м - С); при применении пусютелого днища выбранное значение /?и должно удовлетворять условию /?и = /?в + /?Кб, где /?в — тепловое сопротив- ление воздушной полости, м2 • °C/Вт; — тепловое сопротивление герамзигобетонной плиты, м2 • °С/Вт, равное 6кб/Хк6; определяют расход тепловой энергии в камерах с утепленными ограждениями, равный сумме Qn и 2Q0 (1 — аср). АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПРОГРАММНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ И ДИСТАНЦИОННЫЙ контроль режима тепловой обработки изделии Система автоматизации процессов тепловой обработки должна обеспечивать заданные точности и стабильность регулирования темпе- ратурных режимов по установленной программе и постоянный их ав- томатический контроль с соответствующей сигнализацией. Приводим описание некоторых видов систем и установок по автоматизации ре- жимов тепловой обработки железобетонных изделий. Система автоматизации тепловой обработки железобетонных изделий на базе блока регулирующего программного типа Р-31М предназна- чена для автоматического программного регулирования и контроля режимов тепловой обработки железобетонных изделий в установках периодического действия, в том числе ямных пропарочных камерах, автоклавах и кассетных установках ПО]. Система представляет собой шкаф управления, где размещаются блоки Р-31М, приборы контроля, органы управления и сигнализации. Блок Р-31М—основной эле- мент системы, работающий совместно с автоматическими сигнализа- торами прочности бетона в процессе его тепловой обработки ПО]. Техническая характеристика Число одновременно обслуживаемых установок ................ До 12 Максимальный цикл программы, ч .............................. 24 268
Диапазон регулирования температуры, °C: при работе с термометром сопротивления ГСМ, гр. 23 0...100 то же, гр. 21 .............................. . . 0...20G Скорость подъема температуры за I ч, °C ............... . Не более 35 Габарит системы, мм: длина......................................................... 1600 ширина ... ... ............ 2200 высота . . .................. ... 650 Масса, кг . . . ............ ..... До 140 Питание от сети: напряжение, В . . . ..... 220 частота, Гн ... . .................... . . 50 Установленная мощность нВт . . . .................................. 15 Разработчик ................................................ Московский завод тепловой автомази ки (МЗТА *) * 10^058. Москва, ул Мироновская, 33, тел 369-70-03. Пневматическая установка централизованного контроля, автома- тического регулирования и дистанционного управления ПУСК-ЗС предназначена для автоматического регулирования тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий в камерах ямн< го липа и термоформах Установка построена на пневматических приборах — элементах, одновременно обслуживает 10 камер. Она позволяет: регу- лировать тепловлажностную обработку бетонных и железобетонных изделий автоматически по заданной программе для каждой камеры либо вручную при помощи приборов дистанционного управления; автоматически вычислить отклонения регулир^ емого значения за до- пустимые технологические нормы и сигнализировать об этом. Предварительно полученная зависимость «температура — время» переводится на программный диск и закладывается в программирую- щее устройство. В блоке обнаружения и сигнализации отклонений вычисляется фактическая температура относительно заданной и допустимой нормы отклонения. При установлении фактической температуры выше за- данной появляется пневматический сигнал, который преобразуется в электрический. Техническая характеристика Диапазон изменения входных сигналов, МПа .................. 0,02...0,1 Давление поступающего воздуха, МПа ........................ 0,3...0,6 Мощность, потребляемая приборами В г............................ Не более 50 Масса прибора, кг . . ................ 350 Площадь, занимаемая установкой, м2 ............................. Не более 10 Разработчик и изготовитель ........................... .... Усть-Каменогор- ский завод прибо- ____________ ров * * 492041, г Усть-Каменогорск Восточно-Казахстанской области, ул Ушакова. 139 тел 6-23-31 Моделирующее устройство А351-01 предназначено для автомати- ческого управления тепловой обработкой бетонной и железобетонных изделий с непрерывной информацией о фактической прочности бетона. Разработано на основе микропроцессора, состош из блоков обработки, регулирования, регистрации и позволяет: в зависимости от темпера- 769
туры бетона автоматически регулировать подачу теплоносителя, обеспечивая заданный температурный режим прогрева изделий; обеспечивать автоматическую корректировку заданного температурного режима, не допуская тепловых ударов на бетон при перебоях в по- даче теплоносителя; осуществлять цифровую индикацию по вызову текущих значений температуры и прочности бетона; корректировать продолжительность прогрева железобетонных изделий до получения бетоном заданной прочности; регистрировать фактическую темпера- туру и прочность бетона на ленте. В основу работы моделирующего устройства положены аналити- ческие зависимости, которые связывают рост прочности бетона с темпе- ратурно-временным эквивалентом. В качестве датчика температуры можно применять термопреобра- зователь ТСМ 50М, который устанавливают в бетон после формования изделий и извлекают из него после окончания тепловой обработки конструкций. Установка датчика в бетон позволяет уменьшить ошиб- ку измерения температуры и учесть теплоту экзотермических реак- ций. Исполнительным механизмом может служить любой клапан с электрическим приводом, включаемый через промежуточное реле. Техническая характеристика Пределы измерения температуры, °C ...................... 0...100 » регулирования » , °C ..................... 0...100 Программные скорости подъема и снижения температуры, °С/ч 0...60 Масса прибора, кг ....................................... 20 Габарит, мм ................................... ........ 160X564X400 Разработчик ................................................НПО «Буревест- ник» * * 195112, Ленинград, Мало-Охтинский пр., 68, телЛ 542-54-55 Глава X. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО- ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИИ Основная задача анализа работы предприятий по выпуску сбор- ного железобетона заключается в выявлении имеющихся резервов производства и их использовании путем разработки и осуществления мероприятий по совершенстованию технологии и организации произ- водства. В анализ хозяйственной деятельности предприятий сборного железобетона входят: изучение уровня использования основных фон- дов и производственных мощностей предприятий; анализ выполнения плана по внедрению новой техники и технологии и распространение передового опыта; выявление уровня специализации производства (в сопоставлении с планом и в динамике) и его влияния на технико- экономические показатели промышленности; установление влияния 270
структурных сдвигов (отклонений от плановой номенклатуры и в дина- мике) на технико-экономические показатели промышленности. Значи- тельное место отводится анализу выполнения плана по всем показате- лям и выявлению на этой основе внутренних резервов промышленности. Оценка выполнения плана по выпуску продукции только в стоимос- тном выражении и в кубометрах железобетонных изделий не дает возможности правильно оценить фактически выполненный объем производства. Перевыполнение плана по одним видам изделий не мо- жет компенсировать недовыполнение по другим. Таким образом, при определении выполнения плана по номенклатуре не учитывается про- дукция, выпущенная по отдельным позициям сверх плана. Комплект- ность продукции — основной показатель работы предприятий сбор- ного железобетона. Показатель ее определяют как частное от деления выпущенного количества изделий (включая задел на начало периода с учетом потребности на один этаж) по позиции плана с наименьшим выполнением на выпуск изделий по позиции с наибольшим выполне- нием. Важный показатель производственно-хозяйственной деятельности предприятия — использование фонда заработной платы» Абсолютный его перерасход — это результат, полученный при сравнении факти- чески израсходованного фонда заработной платы с плановым. При выполнении плана выпуска продукции Госбанком СССР вы- даются дополнительные средства на выплату сверх планового фонда заработной платы промышленно-производственному персоналу за каждый процент перевыполнения. Выявляют также отклонения от утвержденного фонда заработной платы по подразделениям и их причины. Причины могут быть разны- ми: превышение установленной планом численности, нарушение штат- ной дисциплины, завышение средней заработной платы работников и др. Анализ необходимо проводить и по всем остальным показателям, так как он указывает путь к использованию резервов производства. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ Важнейшая часть технико-экономического обоснования плана промышленного производства — расчеты наличных производственных мощностей, так как на их основе можно выявить внутрипроизводствен- ные резервы и определить объем выпуска промышленной продукции. Производственная мощность — это максимально возможный годо- вой выпуск сборного железобетона в номенклатуре для отчетного пе- риода, соответствующий фактическому выпуску; для планового пе- риода — установленный планом, при полном использовании произ- водственного оборудования и площадей, с учетом осуществляемых (для отчетного периода) и намечаемых (для планового периода) меро- приятий по внедрению передовой технологии производства и научной организации труда. В производственную мощность предприятия входит вся номенкла- тура выпускаемых сборных железобетонных конструкций и изделий, 271
включая армированные конструкции и изделия из беспементного бе- юна Производственная мощность предприятия определяется по мощ- ности ведущих цехов, участков, агрегатов или установок основного производства с учетом мер по ликвидации узких мест и возможной кооперации производства. Ведущие цеха (участки) — формовочные переделы, в которых выполняются основные технологические процес- сы по изготовлению продукции. Узкие места — те участки произ- водства, где есть отставание пропускной способности отдельных видов оборудования от пропускной способности ведущего формовочного обо- рудования. Рассчитывают производственную мощность по всем технологиче- ским линиям завода, цеха или полигона открытого типа, после чего производственные мощности отдельных технологических линий сум- мируют. Мощности временных полигонов, используемых в построеч- ных условиях, а также тех, на которых отсутствуют стационарные подъемные устройства и система теплоснабжения, выделяют отдель- ной строкой после значения производственной мощности предприятия. В расчеты производственных мощностей включают годовой (рас- четный) плановый фонд времени работы оборудования с учетом смен- ности. Производственная мощность технологической линии определяется плановым временем работы оборудования, его производительностью и количеством продукции, изготавливаемым за один оборот. Продолжительность цикла работы оборудования (агрегата), мин Ц = Тц(1 +0,01Кд), где Тц — нормативные затраш основного и вспомогательного вре- мени на машинные и машинно-ручные работы (подача формы на пост, бетонирование, уплотнение, разравнивание) и технологические пе- рерывы (продолжительность подачи бетонной смеси в бетоноукладчик и пр.). Кд — коэффициент дополнительных затрат времени, представ- ляющий отношение необходимых дополнительных затрат времени на один цикл в мин Тд к нормативным затратам основного и вспомога- тельного времени в проц : Кд - (Тд100)/Тц, Тд — время на подготовительно-заключительные работы, на обслу- живание рабочего места, на наладку и мелкий ремонт, межоперацион- ные перерывы, а при обслуживании агрегата одним рабочим — также время на отдых. В зависимости от способа организации производства, в норматив- ный цикл входят технологические операции, применяемые при работе производственной мощности. При поточно-агрегатном способе производства в нормативный цикл ф)рмования изделий включаются следующие операции- подача формы на формовочный пост; укладка в форму бетонной смеси, ее распределе- ние и уплотнение; укладка арматурных петель; заглаживание верхней поверхности изделия или декоративная отделка по сырому бетону; съем изделия с формовочного поста. Остальные операции (вне ведущего оборудования) рассматриваются как сопряженные. 272
Если технологические операции выполняются на одном месте в1 не- подвижных формах, а рабочие бригады переходят от одной формы к другой, производственную мощность рассчитывают с помощью груп- пы циклов (оборота), включающих операции, выполняемые непосредст- венно на этом оборудовании (агрегатах). Операции вне ведущего обо- рудования рассматриваются как сопряженные. Производственная мощность технологической линии определяется в зависимости от технологии по формулам; для поточно-агрегатного способа производства Мф = (ЕТЧ • 60 мин)- Ц - ЕТЧКП; для коньейера Мкнп = КВЕТЧ; для вибропрокатного стана ‘Мпс = СБсВКПлТч; п для стенда Мс = S ЕДТС; 1—1 п для кассетной установки Мкс = У ЕДКкТс, где М — производст- i-=i венная мощность технологической линии, м3 (Мф, Мкнв, Мпс, Мг, Мкс); п —число единиц оборудования (взаимосвязанных форм на стенде, отсеков, кассет и т. д.) (i = 1, 2, ..., /г); Ц — цикл формования на по- точно-агрегатной линии, мин; Кв — количество вагонеток (форм), снимаемых с конвейера (агрегата) за 1 ч; Е — средневзвешенный объем изделий, одновременно формуемых в одной форме (на поддоне, в отсеке кассеты), м3; Д — число оборотов стенда, кассет за 1 сут; Тч годовой фонд времени работы оборудования, ч; Тс — годовой фонд времени работы оборудования, сут; Кк — коэффициент заполне- ния рабочих отсеков кассет (не менее 0,85); С — скорость формующей ленты вибропрокатного стана, м/ч; Бс — ширина формующей ленты, м; В — средневзвешенная высота формуемых на стане изделий, м; КПл — коэффициент использования площади формующей ленты. Пропускную способность передела тепловой обработки определяют: и для камер твердения ГЦ- = У, РкДТсК3, ;=1 п для пакетирующих устройств Пу = У, КФЕТС, г1 где Пк — пропускная способность камер твердения, м3'г)д; Пу — про- пускная способность пакетирующего устройства, м3/год; Рк — вмес- тимость камеры на технологической линии, м3; Д — количество обо- ротов камеры за 1 сут; Тс — годовой фонд рабочего времени, сут; К3 — коэффициент единовременной загрузки камер, равный частному от деления средневзвешенного объема одновременно загружаемых изделий на объем камеры; КФ — количество форм или вагонеток, сни- маемых с пакетирующего устройства в сутки. Пропускная способность бетоносмесительного цеха, м3/год: т Пб = У Н,РбКсКрТч, г-1 где Н7 — количество замесов / смесителя в час (/ = 1, 2, ..., т); т — количество смесителей, установленных в бетоносмесительном цехе*: 273
{j = 1, 2, ... m)\ Рб — вместимость растворо- или бетономешалки су- хих материалов на I замес, л; Кб — коэффициент выхода бетонной смеси (для тяжелых бетонных смесей — 0,67, бетонов на легких запол- нителях— 0,75, растворов—0,8); Кр — коэффициент резерва произво- дительности бетоносмесительного оборудования (0,8); Тч — годовой фонд времени работы оборудования, ч. Пропускная способность арматурного цеха па = £ тарака; 1=1 где a — количество однотипных станков, установленных в арматур- ном цехе; Та — годовой фонд времени работы оборудования, ч, Та = = ТРК; Тр — режимный фонд времени работы арматурного оборудо- вания; К — коэффициент технологического использования оборудова- ния, учитывающий время на ремонт и технологическое обслуживание арматурного цеха (0,95); Ра — часовая производительность арматур- ного оборудования; Ка — коэффициент загрузки арматурного обору- дования, учитывающий влияние сортамента металла, время на пере- наладку оборудования, на подготовительно-заключительные и вспо- могательные операции, не учтенные паспортной производительностью (0,7...0,8). Среднегодовую мощность определяют, прибавляя к наличной мощ- ности на начало года среднегодовой ее прирост и вычитая среднегодо- вое выбытие. Среднегодовая мощность предприятия — та, которой оно распо- лагает в среднем за год: Мер == Mj 4“ (МЗВОд 1ввод) (Мвыб ^выб)/12, где Мг — мощность на начало года; Мввод — вводимая мощность; 4воД — число месяцев действия вводимой мощности; Мпыб — выбываю- щая мощность; £ВЫб — число месяцев, остающихся до конца года с мо- мента выбытия мощности. При установлении в плане не месяцев, а кварталов ввода (вывода) мощности учитывают количество последующих месяцев за кварталом ввода (вывода) мощности в действие. При отсутствии указания о времени ввода (вывода) мощностей среднегодовое значение этого изменения принимают в размере 35 % общего изменения мощности. Коэффициент использования среднегодовой производственной мощ- ности определяют как отношение фактического или планового годо- вого выпуска продукции к фактической или плановой среднегодовой мощности данного года: Ки = П/Мср, где П — годовой выпуск продукции (плановый или фактический); Мср — среднегодовая мощность предприятия (плановая или фактическая). Всегда Ки 1 или Ки С 100 %. Общее руководство работой по расчету производственной мощности и ответственность за ее выполнение возлагается на главного инженера предприятия.
АТТЕСТАЦИЯ РАБОЧИХ МЕСТ Рабочее место — это зона, оснащенная необходимыми технически- ми средствами, в которой выполняется одним лицом или группой лиц определенная работа или операция. При работе предприятия в не- сколько смен, когда рабочее место в каждой смене занято другим рабо- чим, его считают одним. Классифицируют рабочие места по виду производства (основные, вспомогательные) по числу рабочих смен (одно-, двух-, трехсменные); уровню механизации (автоматизированные, механизированные, неме- ханизированные); степени подвижности (стационарные, передвижные); количеству обслуживаемого оборудования (одно-, многостаночные); разделению труда (индивидуальные, коллективные); условиям труда (нормальные, вредные, тяжелые); месту нахождения (в помещении, на открытом воздухе, комбинированные). Для более квалифицированного определения фактического состоя- ния рабочих мест и установления их соответствия типовым проектам и требованиям НОТ, а также улучшения их сбалансированности с имею- щимися трудовыми ресурсами, в обязанности руководителей пред- приятий входит систематическая аттестация рабочих мест, направлен- ная на повышение эффективности производства на основе роста произ- водительности труда, улучшения использования основных фондов, материальных и трудовых ресурсов. Аттестации подлежат все существующие и вновь организуемые рабочие места. В задачу ее проведения входят: комплексная оценка рабочих мест на соответствие нормативным требованиям и прогрес- сивным решениям по техническому и организационному уровням, ус- ловиям труда и техники безопасности; выявление рабочих мест, соответствующих установленным требованиям, а также таких, где тре- буемые параметры могут быть достигнуты после проведения соответст- вующих организационно-технических мероприятий по рационализа- ции и модернизации; выявление незагруженных рабочих мест, а также таких, где модернизация будет неэффективна; осуществление технико- экономического анализа характеристик рабочих мест и выработки решений о продолжении их эксплуатации, рационализации или лик- видации. Под рационализацией рабочих мест подразумевают конкрет- ные мероприятия, направленные на реализацию принятого решения и включение в план оргтехмероприятий. Аттестация рабочих мест начинается с их учета и паспортизации. Учет предусматривает определение в основном и вспомогательном производстве общего числа рабочих мест, установление их границ и зон с присвоением соответствующих номеров, выявление сбалансиро- ванности их с трудовыми ресурсами. В процессе установления количества рабочих мест придерживаются таких требований: учитывают установленное оборудование и оснастку в зоне рабо- чего места, включая оборудование, временно бездействующее в свя- зи с неисправностью, ремонтом, модернизацией, отсутствием за- грузки; 275
не учитывают станки периодического действия, за которыми нет закрепленных рабочих; оборудование, находящееся на складах, на монтаже или в смонтированном виде, но не сданное в эксплуатацию по акту, демонтированное, а также закрепленное за участками произ- водственного обучения Оценку сбалансированности количества рабочих мест с числен- ностью рабочих дают, сопоставляя фактически1' данные с норматив- ными. Нормативную численность рабочих определяют на основании планово-технологической документации или расчетом по форму там. Основное количество рабочих рассчитывают по плановым показа- телям, числу операций или нормам выработки 15): _ [I и _ ТНП . ч = ФнКв ’ ФИКВ ’ где Ч — численность основных рабочих, чел ; Тн — операционная норма времени на единицу объема, ч; П — плановый годовой объем производства данных изделий в натуральном выражении; Фп — пла- новый годовой фонд рабочего времени одного рабочего, ч; Kh — коэф- фициент выполнения норм, установленный для планируемою года; п — количество видов выпускаемой продукции, шт.; mt — годовой объем z-ro вида продукции в натуральном выражении; Hf — норма вы- работки r-го вида продукции в час. Численность вспомогательных рабочих определяют по нормативам обслуживания: Ч = V — И, ’ 1=1 г где тг — количество обслуживаемых объектов z-го типа, Нг — норма обслуживания объекта ого типа с одним рабочим; I — количество ти- пов обслуживаемых объемов. Число рабочих, занятых на проведении план )вых ремонтов, НД + НЛ-НХ 4 ’ Ф.Ли где Нк, Нл, Нто — норматив трудоемкости на единицу ремоитно-слож- ности оборудования соответственно при капитальном, текущем ре- монте и техническом обслуживании; /?к, /?т, /?то—суммарное коли- чество единиц ремонтно-сложност по всем видам оборудования соответственно при капитальном, текущем ремонте и техническом обслу- живании, Фп— плановый годовой фонд времени одного рабочего, ч; К8 — коэффициент выполнения норм, установленный для планируе- мого периода. Данные о количестве рабочих мест и их укомплектованности трудо- выми ресурсами заносят в карту учета — первичный документ начала работ по проведению аттестации рабочих мест па предприятии. После этого составляют отчетный баланс рабочих мест производствен- ных рабочих по предприятию в целом и разрабатывают паспорта индивидуальных и коллективных рабочих мест.
Технический паспорт — первичный документ, содержащий норма- тивные значения показателей, определяющих его организационно- технические характеристики, фиксирует фактическое состояние рабо- чего места в период проведения аттестации. В качестве нормативных документов при составлении технического паспорта используют ГОСТы, ОСТы, СНиПы, нормы технологического проектирования, типовые проекты организации труда на рабочем месте, нормы и пра- вила по технике безопасности и производственной санитарии. После проведения аттестации рабочих мест проводят анализ и дают оценку их соответствия прогрессивным решениям и нормативным требованиям, учитывающим технический и организационный уровни рабочих мест, условия труда и технику безопасности. Каждый пока- затель оценивают по трехбалльной системе (1; 0,5 и 0). Единицей — показатель, соответствующий нормативу или требованиям; баллом 0,5 — показатель, который ниже нормативного, но может быть доведен до требуемого уровня силами предприятия; баллом 0 — показатель, не соответствующий требуемому уровню или доводимый до него. Технический уровень рабочего места включает показатели произ- водительности оборудования, коэффициент использования оборудова- ния по времени, соответствие оборудования требованиям, предъявляе- мым к качеству выпускаемой продукции, техническое состояние обо- рудования и техническую оснащенность рабочего места. Организационный уровень включает показатели планировки рабо- чего места, его технологического и организационного оснащения, организации труда на рабочем месте, занятости рабочих в течение сме- ны, степени механизации труда, обеспечение сги рабочего места технически обоснованными нормами труда. В оценку уровня условий труда и техники безопасности на рабочем месте входят показатели санитарно-гигиенических условий труда, его техники безопасности и охраны, эстетических и психофизиотоги- чески х условий. Результаты аттестации оформляют актами, после чего на предприя- тии разрабатывают сводный план организационно-технических меро- приятий. При этом анализируют показатели, не отвечающие прогрес- сивным решениям по каждому из трех уровней; рассчитывают затраты, необходимые для осуществления мероприятий, и экономический эф- фект от их внедрения. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ПЕРЕВООРУЖЕНИЮ И РЕКОНСТРУКЦИИ БАЗЫ КРУПНОПАНЕЛЬНОГО ДОМОСТРОЕНИЯ В нашей стране накоплен громадный опыт по организации и тех- нологии изготовления сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Научно-исследовательскими и проектными институ- тами (ЦНИИЭПжилища, Гипростроммаш, ВНИИЖелезобетон, НИИЖБ) на основе детального изучения, анализа и обобщения опыта эксплуатации серийного и нестандартизированного оборудования на домостроительных комбинатах, изучения зарубежною опыта раз- работаны предложения по техническому перевооружению и рекой-
струкции базы крупнопанельного домостроения, в которых даются рекомендации по изготовлению изделий и оборудования для этих це- лей 118]. Панели наружных стен. В зависимости от заданной производи- тельности рекомендуются следующие схемы организации расчета формовочных линий на базе оборудования, выпускаемого серийно: агрегатно-поточная при производительности до 35 тыс. м2 общей пло- щади в год; полуконвейерная при производительности до 80; конвей- ерная одноветвевая с продольным относительно пролета расположе- нием форм при производительности от 85 и конвейерная с двумя фор- мовочными ветвями при производительности от 165 тыс. м2 общей площади в год. При использовании коротких технологических пролетов при про- ектировании реконструкции предприятий КПД средней и большой мощности рекомендуются варианты линий с поперечным располо- жением форм с технико-экономическим обоснованием применения не- серийного технологического оборудования и с учетом сроков его по- ставки. При изготовлении панелей НС целесообразно применять, как пра- вило, формы с откидными продольными и поперечными бортами, увя- занные с серийным оборудованием. При сложных конфигурациях гра- ней панели НС и при изготовлении изделий для сейсмостойких до- мов можно применять формы с отодвижными бортами конструкции ЦНИИЭПЖилища. При этом необходимо технико-экономическое обоснование применения несерийного оборудования. Смазывают под- доны либо традиционной обратной эмульсией ОЭ-2, либо смазками на основе восковых компонентов (по типу разработок ВНИИЖелезо- бетона и Индустройпроекта). Для повышения качества панелей и снижения уровня шума и виб- рации целесообразно применять пластификацию бетонных смесей с по- мощью добавок С-3, 20-03, КМ-30, СДБ 4- ПЩ и других пластификато- ров. При формовании однослойных панелей из легкобетонных смесей применение суперпластификаторов необходимо сочетать с введени- ем дополнительных высокодисперсных фракций заполнителей (зол ТЭЦ или дробленого керамзита). Панели внутренних стен, перегородок и сплошных ненапряженных перекрытий. В зависимости от заданной производительности рекомен- дуются следующие схемы организации работы формовочных линий: стендовая с использованием серийных кассетно-формовочных установок Гипростроммаша при производительности до 70 тыс. м2 общей площади в год; кассетно-конвейерная с двустадийной тепловой обработкой изделий при производительности свыше 70 тыс. м2 общей площади в год. Можно применять кассетно-конвейерные линии двух основных типов: с отдельными и двусторонними передвижными формами, по- стами формования, использованием подогретых до 50...60 °C бетонных смесей; с пакетом клиновидных щитов и форм, прогревом на первой стадии, последующей полной распалубкой изделий и их выдержива- нием в камерах дозревания до набора отпускной прочности. 278
Изготовление ненапряженных панелей перекрытий размерами до 3,6 X 7,2 м возможно на горизонтальных конвейерных линиях с ис- пользованием серийного оборудования. При использовании поддона специальной конструкции Гипро- сгроммаша (шифр 3138) допускается формование панелей перекрытий шириной до 3,6 м и панелей внутренних стен на одной и той же кон- вейерной линии, основанной на серийном оборудовании. Многопустотные плиты перекрытий. В зависимости от произ- водительности и номенклатуры изделий, намечаемых к изготовлению на основе оборудования, выпускаемого серийно, можно применять разные схемы производства. Для изготовления напряженных плит размером до 1,5 X 6,3 м используется агрегатно-поточная линия, об- служиваемая мостовым краном грузоподъемностью 10 т; для изделий размером 3,0 X 7,2 м или (2 X 1,5) X 7,2 м— полуконвейерная линия, обслуживаемая мостовым краном грузоподъемностью 16 т. При необходимости изготовлять многопустотные плиты размером 3,6 X 6 м можно применить конвейерную линию с нестандартизирован- ным оборудованием. Исходя из требований гибкой организации производства при вы- пуске многопустотных плит широкой номенклатуры заслуживают предпочтения формы с закрепленной бортовой оснасткой. При этом достигается также более точное соблюдение заданной геометрии изделий. Для получения потолочных поверхностей высокого качества реко- мендуется применять смазки на основе восковых компонентов по раз- работкам ВНИИЖелезобетона. Можно использовать водную пласти- фикацию, которую следует осуществлять до заведения пустообразова- телей в форму. Для изготовления многопустотных плит с усиленными торцами следует использовать технологическое оборудование с двусторонним заведением пустотообразователей в форму, а также уменьшенным сечением пустотообразователей. Доборные элементы, в зависимости от их конструктивно-техноло- гических особенностей, следует изготовлять в стендовых формах, на агрегатно-поточных, полуконвейерных линиях. Лестничные марши, плиты и ограждения балконов и лоджий целе- сообразно изготовлять в стендовых кассетных формах. При этом для повышения качества поверхности изделия используют пластифика- цию бетонных смесей в сочетании, где это возможно, с глубинной виб- рацией. Плиты кровли, в зависимости от мощности предприятия, предпочти- тельно изготовлять на полуконвейерных линиях, позволяющих рацио- нально организовать гидроизоляционное покрытие изделий мастиками. Для производства плоских доборных изделий с высококачествен- ными лицевыми поверхностями следует применять агрегатно-поточ- ную технологию с формованием изделий на специальных столах и виб- роударных площадках. Объемные и пространственные изделия. Наиболее массовые объем- ные изделия — санитарно-технические кабины и лифтовые шахты — 279
целесообразно бетонировать в стендовых формовочных установках, изготовляемых серийно. На заводах мощностью более 200 тыс. м2 общей площади в год мож- но использовать поточные схемы организации формовочной линии. Для повышения качества санитарно-технических кабин, пред- отвращения образования трещин при перевозке, монтаже и эксплуа- тации желательно применять при формовании металлические двер- ные коробки из гнутого штампованного профиля. Глава XI. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ. НОРМЫ БЕСПЛАТНОЙ ВЫДАЧИ СПЕЦОДЕЖДЫ, СПЕЦОБУВИ И СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ Техника безопасности — это комплекс технических и организа- ционных мероприятий, направленных на обеспечение безопасных условий труда, прежде всего, путем предупреждения и устранения причин несчастных случаев. В состав таких мероприятий могут вхо- дить: разработка правил безопасного ведения работ, ограждение вращающихся частей машин и механизмов, защитное заземление электроустановок, изучение работающими правил техники безопас- ности. Основы техники безопасности в строительстве изложены в СНиП Ш-4-80 «Техника безопасности в строительстве». Основы трудово- го законодательства изложены в Кодексе законов о труде (КЗоТ), в Ука- зах Президиума Верховного Совета СССР, постановлениях Совета Министров СССР и ВЦСПС. Эти документы регулируют трудовые взаимоотношения на производстве, режим рабочего времени и отдыха трудящихся, условия труда женщин и подростков, порядок приема, .перевода, увольнения работников и др. Задача техники безопасности состоит в том, чтобы техническими и организационными мероприятиями способствовать безопасности труда. Контроль за соблюдением охраны труда на производстве ве- дется со стороны государственных органов и общественности. Осо- бый контроль за соблюдением техники безопасности устанавливают при прохождении производственной практики учащимися профес- сионально-технических учебных заведений и техникумов, а также при первичном допуске к самостоятельным верхолазным работам. Профилактика противопожарного режима заключается в изуче- нии причин возникновения пожаров, определении наиболее эффектив- ных методов их предупреждения, средств и способов ликвидации возникшего пожара в кратчайшие сроки, а главное — в строгом со- блюдении правил противопожарной безопасности. Всех рабочих, инженерно-технических работников и служащих бесплатно обеспечивают спецодеждой, спецобувью и средствами
индивидуальной зашиты в соответствии с Типовыми отраслевыми нор- мами бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений. Вновь принятые на работу рабочие проходят обучение и инструк- таж по безопасным методам труда. Повторный инструктаж проводят для всех рабочих не реже одного раза в три месяца. Если работа связана с вредными и опасными условиями труда, то ее исполнители проходят медицинский осмотр в установленные Мин- здравом СССР сроки. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ Все работы, связанные с изготовлением бетонных и железобетонных изделий, должны выполняться, как правило, механизированным способом. При погрузо-разгрузочных процессах, связанных с цементом, ручные работы при температуре 40 °C и более не допускаются. Рабо- чих, занятых на этих операциях, обеспечивают спецодеждой, респира- торами и противопыльными очками. При производстве сборного железобетона основные технологические процессы следующие: подача материалов в бетоносмесительный узел, приготовление бетонных смесей, изготовление и подача к месту фор- мовки арматурных сеток и каркасов, формование и теплообработка изделий, распалубка, складирование готовой продукции. Каждый из процессов имеет специфические особенности Так, при подаче це- мента в бетоносмесители выделяется большое количество пыли. Чтобы ее уменьшить, все каналы для спуска цемента герметически уплот- няют. При загрузке материалов в бетоносмесители соблюдают оче- редность: сначала подают воду, а потом остальные материалы Приме- няют также гидравлические форсунки, которые включаются в мом<нг загрузки и разбрызгивают воду, устраняя пылевыделение Наиболее целесообразный метод борьбы с пылевыделением в бетоно- смесительных узлах — перевод их на автоматическое управление. При вращении бетоносмесителей категорически запрещается выпол- нять работы, связанные с очисткой барабана, вала, лопастей, мелким ремонтом. Все работы разрешается выполнять только при полной остановке бетоносмесителей и отключенном питании электричеством и сжатым воздухом. На пульте управления должен быть вывешен пла- кат: «Не включать, работают люди!». При использовании на открытых полигонах бетоносмесителей со скиповыми подъемниками для предохранения работающих от па- дающих кусков транспортируемого материала, а также на случай обрыва лебедки, направляющие швеллеры загрузочного ковша снизу и с боков ограждают сетками. Арматурные сетки и каркасы заготавливают механизированным способом. Тянущие ролики, шестерни и правильные барабаны пра- вильно-отрезных станков закрывают глухими кожухами и предохра- ни
пительными щитками. Верстаки для заготовки арматуры прочно закрепляют в полу, а двусторонние верстаки разделяют продольной металлической предохранительной сеткой высотой 1 м. Вертушки для бухт арматуры устанавливают на расстоянии 1,5...2 м от пра- вильного барабана на высоте 0,5 м от уровня пола и ограждают. Но- вые бухты проволоки в тянущие ролики станка заправляют только при отключенном двигателе. Перед пуском станка для резки арматуры проверяют исправность тормозных и пусковых устройств, зубчатых сцеплений, наличие за- щитных кожухов и установку ножей. Зазор между плоскостями по- движного и неподвижного ножей допускается не более 1 мм. Резать арматурную сталь на части длиной менее 30 см без приспособлений, предохраняющих рабочих от травматизма, запрещается. Удалять со станков и столов металлическую пыль и окалину рабочие должны в за- щитных очках. При изготовлении арматурных сеток и каркасов применяют сты- ковую, точечную и дуговую сварку. В процессе выполнения электро- сварочных работ выделяются вредно действующие лучистая энергия и различные газы. Большую опасность при этом представляют также искры и брызги металла. Электросварщики пользуются светофильтрами типа ЭС-100, ЭС-300 и ЭО-500, рассчитанными на силу тока 100, 300 и 500 А, а подсобный персонал — защитными стеклами марок ВЭС-1, ВЭС-2 и ВЭС-3. Для предохранения рабочих, занятых на других операциях, места электросварки ограждают защитными ширмами. Для предохранения от ожогов электросварщиков и подсобных рабочих обеспечивают бре- зентовой спецодеждой. Корпуса контактных точечных или стыковых машин должны быть надежно заземлены. Сварщики должны иметь очки *с прозрачными стеклами, фартуки и рукавицы. Контактно-стыковые машины ограждают для предотвращения разлета искр. Осматривать, настраивать, чистить, ремонтировать и переключать ступени машины разрешается только при выключен- ном рубильнике, который устанавливают на щитке перед машиной. .Для контроля за водяным охлаждением в электросварочной машине устраивают открытый слив воды. По окончании сварочных работ машины отключают от сети. Особые меры предосторожности следует соблюдать при изготовле- нии предварительно напряженных железобетонных конструкций. Применяемая для предварительного натяжения арматура должна не иметь механических повреждений и коррозии. До начала натяжения арматурных стержней или пучков проверяют исправность насосов гидравлических или механических домкратов, устройств, регулирую- щих натяжение, и других видов оборудования. Вокруг площади, предназначенной для натяжения арматуры, устраивают ограждения в виде сеток высотой не менее 1,8 м. Кроме того, устраивают еще свето- вую сигнализацию, оповещающую о начале работ. При электротермическом способе натяжения в период остывания «стержней рабочим запрещается находиться около форм. Во избежание 282
несчастных случаев у торнов стержней (с анкерными головками) ус- танавливают предохранительные кожухи, которые при обрыве стержня принимают удар на себя. При смешанном армировании в формы сначала укладывают неармированные каркасы и сетки, а потом осу- ществляют их предварительное натяжение. К работе по натяжению* арматуры допускают лиц, прошедших специальное обучение и сдавших экзамен по безопасной эксплуатации и устройству оборудования. Рабочие, связанные с вибрирующими механизмами и инструмен- тами, периодически проходят медицинское освидетельствование в сро- ки, установленные Министерством здравоохранения СССР. При подаче, укладке, уплотнению и тепловой обработке бетонных смесей на организм рабочего вредно влияют вибрация, шум, повышен- ная влажность окружающей среды и другие факторы. Поэтому рукоят- ки вибраторов снабжают амортизаторами, обеспечивающими вибра- цию в пределах норм, допустимых для ручного инструмента. По окон- чании работы вибраторы и шланговые провода очищают от бетонной смеси и протирают насухо. Лотки, хоботы, виброгрохоты и другое оборудование для спуска бетонной смеси в конструкцию прочно прикрепляют к надежным опорам. Чтобы не допускать пребывания рабочих на виброплощадках, раз- равнивают и заглаживают бетонную смесь по форме механизирован- ным способом. Для глушения вибрации и нераспространения ее на фундаменты, основание и пол здания, виброоборудование устанав- ливают на пружинные амортизаторы, резиновые прокладки. При тепловой обработке бетона выделяется значительное количест- во влаги. Для ее удаления и поддержания воздухообмена в формовоч- ных цехах устраивают приточно-вытяжную вентиляцию. Крышки пропарочных камер герметизируют. Для предотвращения утечки пара в местах примыкания их к камерам устраивают песочные или водя- ные затворы. Паропроводы покрывают теплоизоляцией, а парораспределитель- ные устройства ограждают или устанавливают в местах, исключающих возможность ожогов обслуживающего персонала. Стропукт крышки (для перемещения) за все петли. Пропарочные камеры оборудуют переносными лестницами для спуска или подъема рабоч! х Доступ рабочих в камеры разрешается при температуре в них не гыше 40 °C. При электропрогреве бетона оборудование, электропровода надежно ограждают, а корпуса электрооборудования заземляют. Зона электро- прогрева должна иметь надежное ограждение, установленное на рас- стоянии не менее 3 м от прогреваемого участка. Кроме того участок электропрогрева оборудуют предупредительными плакатами, си- стемой блокировки и световой сигнализации, а обслуживающий персо- нал инструктируют. Работы на складах готовой продукции должны быть максимально механизированы. При складировании бетонных и железобетонных изделий соблюда- ют следующие правила: фундаментные блоки и блоки стен под- валов укладывают в штабеля высотой не более 2,6 м на подкладках. 283
'И прокладках; стеновые панели — в кассеты или пирамиды; панели перегородок — в кассеты вертикально; стеновые блоки — в двухъ- ярусный штабель на подкладках и прокладках; плиты перекрытий — в штабель высотой не более 2,5 м на подкладках и прокладках; ригели и колонны — в штабель высотой до 2 м на подкладках и прокладках. Подкладки и прокладки располагают в одной вертикальной плоскости. Их толщина должна быть больше высоты выступающих монтажных петель. Количество нетоксичной пыли в воздухе на рабочих местах должно быть не более 2 мг/м3 для пыли, содержащей 10 % кварца, и не более И) мг/м3 — для других видов пыли. В производственных помещениях без вредных выделений (газ, пыль и др.) объемом менее 40 м3 на одного работающего должен быть обеспечен воздухообмен не менее 30 м3/ч. Во всех производственных и бытовых помещениях необходимо устраи- вать естественную, искусственную или смешанную вентиляцию, обес- печивающую надежную очистку воздуха. ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ Пожары при производстве бетонных и железобетонных изделий возникают в результате небрежного обращения с открытым огнем, короткого замыкания, перегрузки электросетей, включения без над- зора в электросеть электроустановок, особенно если они находятся вблизи сгораемых материалов. Короткое замыкание чаще всего бывает в результате плохой или неисправной изоляции проводов, их механических поврежден! й, неисправности штепсельных соединений. Для предупреждения пожа- ров в этих случаях тщательно контролируют выполнение правил экс- плуатации электроустановок, требований пожарной безопасности при м штаже и эксплуатации электросетей, электроприборов и периоди- чески проверяют знания всех этих требований электромонтерами. Между зданиями и сооружениями устраивают пожарные разры- вы, а также проезды и подъезды, необходимые для быстрых и успешных д йствий пожарных частей. Баллоны с кислородом, ацетиленом и дру- । ими горючими газами хранят отдельно от других материалов и в спе- ц альных только для них устроенных зданиях или сооружениях. Кар- иид кальция хранят только в герметически закрытых барабанах и сухих неотапливаемых зданиях любой степени огнестойкости, но обя- зательно обеспеченных естественной вентиляцией при количестве карбида кальция до 5 т. Большее количество карбида кальция разре- шается хранить в зданиях I и II степеней огнестойкости с разделением помещения на отсеки несгораемыми стенками. В каждом отсеке хра- нят не более 5 т карбида кальция. При этом пол должен быть припод- нят над уровнем земли не менее, чем на 20 см. Устанавливают там первичные средства пожаротушения: бочки с водой, ящики с песком, огнетушители. На предприятиях сборного железобетона все работники должны соблюдать противопожарный режим. Для курения отводят специально 284
оборудованные места с урнами для окурков и спичек, бочками с водой, ящиками с песком и вывешенными табличками «Место для курения». Во всех производственных помещениях должны быть металлические ящики с плотно закрывающимися крышками, предназначенные для сбора отработанных промасленных тряпок. Механическое оборудование, электросветильники, электротехни- ческие и вентиляционные установки и радиаторы паров )го отопления периодически тщательно очищают от горючей пыли. По оке в шнии работ силовые электротехнические установки, пере- носные трансформаторы для сварочных работ, электропрогрева и электроосвещения выключают. Все поступающие на работу должны пройти инструктаж по пра- вилам противопожарной безопасности. НОРМЫ БЕСПЛАТНОЙ ВЫДАЧИ СПЕЦОДЕЖДЫ, СПЕЦОБУВИ И СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ Для создания безопасных и здоровых условий труда рабочих, за- пягых изготовлением бетонных и железобетонных изделий, необходимо обеспечить спецодеждой, спецобувью и индивидуальными предохрани- тельными приспособлениями, обладающими защитными свойствами от производственных загрязнений окружающей среды и неблагоприят- ных климатических условий. б'пецодежда и спецобувь предохраняют от загрязнения на работах с'1 вишенным выделением производственной пыли, от брызг расплав- ленного металла при электро- и газосварочных работах, от ожогов и других тепловых воздействий при работах в условиях повышенных температур и при наличии тепловых источников, от телесных повреж- дений при работах на станках и механизмах, от воздействия влаги а ГсП'Же от переохлаждения в зимних условиях при работе на поли- гонах. Спецодежду, спецобувь и предохранительные приспособления выдают по типовым отраслевым нормам, разработанным отдельно для каждой отрасли промышленности, транспорта, строительства Во всех случаях, в том числе и спорных, необходимо руководствоваться Ин- струкцией о порядке обеспечения рабочих и служащих средствами индивидуальной защиты, которая утверждена Госкомтрудом СССР и Президиумом ВЦСПС 24 мая 1983 года • После зимнего сезона валяную обувь рекомендуется сдавать на склад для ремонта и хранения до следующего сезона. Дежурную обув1, выдаваемою разным рабочим, каждый раз после использования чис- тят и дезинфицируют 10 %-ним раствором формальдеп д с добавле- нием 5 % монохлорамина, после чего ее проветривает в течение 6... 12 ч. Хранят спецодежду, спецобувь и предохранительные приспо- собления в сухих, чистых и отапливаемых складских помещениях с тем- пературой воздуха не ниже 5 °C и не выше 25. Это гарантирует сохран- ность их защитных свойств Складские помещения должны быть оборудованы стеллажами, устанавливаемыми на расстоянии не менее 0,25 м от стен, нижняя :с5
полка — на расстоянии не менее 0,25 м от пола. При этом обеспечи- вается циркуляция воздуха, складируемые изделия не сыреют и не загрязняются. Зимнюю спецодежду хранят отдельно от летней. Рабочие обязаны пользоваться индивидуальными предохранитель- ными средствами, предназначенными для защиты тела, органов дыха- ния, зрения, слуха, головы и рук от травм и воздействия вредных производственных факторов. К индивидуальным средствам защиты относят: каски, респираторы, очки, антифоны, пасты. Администрация в установленные сроки должна проверять исправность и пригодность предохранительных приспособлений. Как правило, эти средства ин- дивидуальные. При заболевании рабочего индивидуальные приспособ- ления, спеьохежда и спецобувь должны быть продезинфицированы. Администрация обеспечивает своевременную стирку и ремонт спецодежды. Это позволяет увеличить срок носки и создать благо- приятные условия труда на производстве, предохранить рабочих от возможных инфекционных и гнойничковых заболеваний, повысить культуру и эстетику на производстве. Ремонт, стирка, химическая чистка и хранение спецодежды и спецобуви осуществляют силами и за счет средств предприятий. Согласно Инструкции о порядке обеспечения рабочих и служащих средствами индивидуальной защиты, утвержденной Госкомтрудом СССР и Президиумом ВЦСПС от 24 мая 1983 г., п. 4.1, рабочие и слу- жащие обязаны пользоваться выданной им спецодеждой. Отказ от пользования ею рассматривается как нарушение трудовой дисциплины. Администрация обязана не допускать рабочих и служащих к работе бзз установленной спецодежды либо в неисправной, неотремонтирован- ной или загрязненной спецодежде и следить за тем, чтобы рабочие и слу- жащие действительно пользовались ею. Типовые правила внутреннего трудового распорядка для рабочих и служащих предприятий, учреж- дений, организаций, утвержденные 20 июня 1984 г., обязывают бережно относиться к спецодежде. Администрация должна выдавать другую, исправную спецодежду только в том случае, если порча спецодежды (спецобуви) или пропажа в установленных местах хранения произо- шли по действительно независимым от работника причинам (см. п. 3.5 Инструкции от 24 мая 1983 г.). Если порча или уничтожение спец- одежды произошли по небрежности работника, то он несет материаль- ную ответственность в размере причиненного по его вине ущерба, но не выше двух третей среднего месячного заработка. При переходе работника на другую работу, увольнении и по окон- чании срока носки спецодежды и спецобуви, их обязательно возвра- щают предприятию, так как средства индивидуальной защиты счита- ются собственностью предприятия. САНИТАРНЫЕ НОРМЫ ВИБРАЦИИ В процессе уплотнения бетонных смесей с помощью вибрации рабо- чие-бетонщики при неправильной их эксплуатации могут подвергаться виброболезни с общими и местными проявлениями. Характер ее прояв- ления может быть различным. Общие изменения проявляются в виде 286
шумов в ушах, повышенной возбудимости, плохого аппетита, отсутст- вия нормального сна. Виброболезнь способствует нарушению дея- тельности жизненно важных органов: печени, желудка, сердца, сосудов. Энергия (амплитуда) и частота колебаний оказывают существенное влияние на организм человека. С помощью этих величин определяют Таблица XI.1. Предельные значения виброскорости, передаваемой на руки работающих [25] Октавные полосы со среднегеометрическими и граничными частотами. Гц Показатели 11 16 (11... 22) 32 (22 .. 45) 63 (45.. 90) 125 (90.. 180) 250 (180.. 355) 500 (355... 710) 1000 (710... 1400) 2000 (1400.. 2501) Виброскорость, дб 120 117 114 111 108 105 102 99 То же, см/с 5 3,5 2,5 1,8 1,2 0,9 0,63 0,45 виброскорость, являющуюся ограничителем вибраций со средними и высокими частотами. Санитарными нормами ограничиваются низкие частоты (1...16 Гц) по амплитуде и частоте колебаний (табл. XI.1). Для общих вибраций рабочих мест предельно допустимые значения ТаблицаХ!.2. Допустимые значения виброскорости для общих вибраций рабочих мест [25] Показатели Октавные полосы со среднегеометрическими и граничными частотами, Гц 16 (11...22) 32 (22 ..45) 63 (45. .90) 125 (90...180) 250 (180...355) Виброскорость, дб То же, см/с 97 93 95 97 0,35 0,22 0,27 0,35 виброскорости и соответствующие им абсолютные, согласно санитар- ным нормам, приведены в табл. XI.2. Предельно допустимые значе- ния вибрации на низких частотах ограничиваются по смещениям (ам- плитудам колебаний) с учетом спектра частот. Предельно допустимые значения вибрации на низких частотах [25] Основная частота, Гц Смещение, мм Основная Смещение, Основная частота, Гц Смещение, мм частота, Гц мм До 1 0,6 5 0,1 9 0,045 2 0,5 6 0,08 10 0.С40 3 0,4 7 0,07 11 0,035 4 0,2 8 0,05 При продолжительности действия вибрации до 4 ч в смену границы допустимых значений могут увеличиваться в 1,4 раза, менее 2 ч — в 2, менее 1 ч — в 3. К средствам защиты от вибрации относятся такие устройства: ог- радительные, виброизолирующие, виброгасящие и вибропоглощаю- 287
щие. автоматического контроля и сигнализации, дистанционного уп- равления. При пребывании работающего в условиях общих вибраций ис- пользуют вибрационную обувь с виброгасящей стелькой, в которую вмонтированы пружины определенной жесткости. Эта обувь способ- ствует снижению вредного влияния общих вибраций на организм че- ловека. При работе с ручными виброинструментами уменьшить вибрацию можно, применяя виброрукавицы, снабженные прокладкой из упру- гих материалов в области ладони. Если работающие подвергаются действию постоянных вибраций, необходимо через каждый час делать перерывы по 10... 15 мин, для работающих с ручными виброинструментами в перерывах рекомен- дуется устраивать теплые ванны для рук, обеспечивать рабочих вита- минами С и В, организовать ультрафиолетовое облучение тела после работы и другие гигиенические мероприятия, повышающие сопротив- ляемость организма и уменьшающие вредное воздействие на него вибра- ций. Для лиц, подвергающихся воздействию вибраций, организуют ежегодный медицинский осмотр. Санитарными нормами запрещается работать в условиях общих вибраций лицам моложе 18 лет, беременным женщинам, а также при целом ряде заболеваний (сердечно-сосудистые, туберкулез и др.). Параметры общей вибрации при уплотнении бетонных смесей, например на виброплощадках, значительно превышают допустимые значения. Так, на полу амплитуды превышают допустимые в 8 ... 16 раз, на кассетах — в 4...8 раз, а при нахождении рабочего на поверх- ности бетона — в 50... 100 раз. Общая заболеваемость рабочих в шумных цехах в среднем на 25 % выше, чем в малошумных. При выполнении одной и той же работы при действии шума 90 дб требуется на 20 % больше физических за- трат и нервно-психических усилий, чем при шуме ниже 70 дб. Реакция человека на вибрацию при резонансной частоте наиболее ощутима для всего тела и органов брюшной полости. В результате длительного воз- действия таких условий у человека появляется профессиональная вибрационная болезнь. В последнее время промышленность сборного железобетона пере- ходит на безвибрационную (литьевую) технологию изготовления бетон- ных и железобетонных конструкций. Социально-экономическая эф- фективность такого перехода заключается в исключении вибрации, значительном снижении шума, повышении производительности труда. При этом экономится электроэнергия, увеличивается срок службы опа- лубки и предотвращается народнохозяйственный ущерб, вызываемый увеличением заболеваемости ог воздействия шума и вибрации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1 Материалы XXVII съезда КПСС.— М. : Политиздат, 1986.— 352 с. 2 Арадовский Я- Л., Самсонова Т. В. Литые тяжелые и легкие бетоны в сборных и монолитных конструкциях: Обзорная инф.— М. : ЦНТИ по гражданскому /тр-ву и архитектуре, 1984.— 46 с. 3 Бетоны и железобетонные изделия (Государственные стандарты) Мат-лы для изготовления бетона: В 2-х ч.— М. : Изд-во стандартов.— Ч. 1, 1985.— 230 с. 4 Бойко В. Е., Тихомиров Е. В. Тепловая обработка в производстве сборного железобетона.— К. : Буд1вельник, 1987.— 144 с. 5 Воронихин А. С. Основы автоматизации производства железобетонных изде- лий.— М. : Высш, шк., 1981.— 271 с. 6 Временные методические указания по аттестации рабочих мест в промышлш * яосги / ЦНИИЭПсельстрой.— М., 1985.— 72 с. 7 Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона.— М.,1981.— 44 с. 8. Королев К М. Справочник молодого машиниста бетоно-растворосмесителей и бетоно-растворонасосных установок.— М. : Высш, шк., 1982.— 240 с. 9. Конспанпгопуло Г. С. Механическое оборудование заводов железобетонных изделий.— М. : Стройиздаг, 1982.— 368 с. 10 Каталог технологического оборудования и решений, рекомендуемых для тех- нического перевооружения предприятий сборного железобетона сельстрой- индустрии / ЦНИИЭПсельстрой.— М., 1985.— 117 с. И. Новое в технологии сборного железобетона//МДНТП им. Ф. Э. Дзержин- ского.— М.» 1985.— 143 с. 12. Носенко Е. Е. Механизация и автоматизация производства арматурных работ.— М. : Стройиздат, 1982.— 312 с. 13. Номенклатурный каталог. Строительные, дорожные и коммунальные машины и оборудование / ЦНИИТЭстроймаш.— М., 1985.— 252 с. 14. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона: ОНТП-07-85 / Минпромстройматериалов СССР.— М., 1986.— 50 с. 15. Оборудование для производства арматурных работ на предприятиях строй- индустрии / Г. Н. Собко, В. А. Сафаров, И. С. Котовский и др.—К. : Будь вельник, 1984.— 144 с. 16. Основные направления развития заводской технологии отделки бетонных по- верхностей / МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского.— М., 1983.— 137 с. 17. Пащенко А. А., Старчевская Е. А., Алексеенко А. Е. Напрягающий порт- ландцемент.— К. : Буд1вельник, 1981.— 60 с. • 18 Предложения по техническому перевооружению и реконструкции базы крупно- панельного домостроения / ЦНИИЭПЖилища.— М., 1985.— 56 с. 19 Производство сборных железобетонных конструкций и изделий: СНиП 3.09.01—85.— М., 1985.— 40 с. 20. Справочник по производству сборных железобетонных изделий / Г. И. Берды- невский, А. П. Васильев, Ф. М. Иванов и др.; Под ред. К. В. Михайлова и А. А. Фоломеева.— М. : Стройиздат, 1982.— 438 с. 21. Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и моно- литных бетонных, железобетонных изделий и конструкций: СНиП 5.01.23—83.— М. : Стройиздат, 1985.— 44 с. 22. Третьяков А. К-, Рожненко М. Д. Арматурные и бетонные работы.— М. : Высш, шк., 1982.— 280 с. 23 Рекомендации по снижению расхода тепловой энергии в камерах для тепловлаж- ностной обработки железобетонных изделий / НИИЖБ Госстроя СССР.— М. : Стройиздат, 1984.— 56 с. 24 Руководство по применению химических добавок в бетоне / НИИЖБ Госстроя СССР— М. : Стройиздат, 1980.— 55 с. 25. Шихненко И. В. Краткий справочник инженера-технолога по производству железобетона.— К. : Буд1вельник, 1974.— 250 с. 26. Шихненко И. В. Инструкция по изготовлению сборного железобетона на от- крытых полигонах в зимнее время.— К. : ПКБ ГУРФ при СМ УССР, 1980.— 7 с. 27. Шихненко И. В., Власенко И. А., Бондарчук А. В. Справочник по бетонным работам.— К. : Буд1вельник, 1987.— 208 с. 289
8 УКАЗАТЕЛЬ ТАБЛИЦ LI. Показатели для оценки основных эффектов действия добавок................. ILL Количество добавок и рабочая концентрация растворов для расчета вме- стимости складов добавок .................................................... III. 1. Содержание добавок в цементе в зависимости от его вида............... II 1.2. Минимальные значения предела прочности цемента при изгибе и сжатии, МПа ........................................ ................ Ш.З. Содержание фракций в крупном заполнителе ............................... Ш.4. Зерновой состав мелких заполнителей .................................... Ш.5. Зерновой состав пористых песков ........................................ III .6. Прочность гравия в зависимости от марки по насыпной плотности . . . . II I.7. Характеристика заполнителей для особо тяжелых бетонов ............... I I1.8. Содержание вредных частиц в заполнителях для декоративных бетонов . II 1.9. Предельное содержание растворимых солей в воде ...................... 111 .10. Характеристика зол ТЭС различных углей ............................. IV. 1. Основные добавки для бетона .......................................... IV .2. Эффект от применяемых добавок ........................................ I V.3. Рекомендуемые добавки ......................... . ... IV .4. Область применение добавок............................................ IV. 5. Рекомендуемое количество вводимых пластифицирующих и пластифицирую- ще-воздухововлекающих добавок ............................................... IV.6 . Рекомендуемое количество вводимых воздухововлекающих, газообразую- щих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок ............................ IV. 7. Рекомендуемое количество вводимых добавок-ускорителей твердения и ин- гибиторов коррозии стали .................................................... IV .8. Рекомендуемое количество применяемых противоморозных добавок • . . IV. 9. Ориентировочная подвижность бетонной смеси ........................... IV. 10. Спецификация оборудования отделения по приготовлению добавок .... IV.II . Концентрация аммиачной воды в зависимости от содержания в растворе . питьевой воды ............................................................... IV. 12. Плотность аммиачной воды в зависимости от ее концентрации и температуры V. 1. Минимальные значения химической стойкости бетонов..................... V. 2. Составы полимерных бетонов ............................................ V.3 . Марки гидротехнических бетонов по морозостойкости ..................... V.4. Марки гидротехнических бетонов по морозостойкости при разных климати- ческих условиях ............................................... V.5. Марки гидротехнических бетонов по морозостойкости для морских гидро- технических сооружений ....................................... V.6. Подвижность и жесткость бетонной смеси для гидротехнического бетона . V.7 . Прочность дорожного бетона на растяжение и сжатие...................... V.8. Подвижность и жесткость бетонной смеси для дорожного бетона........... V.9. Составы жаростойких бетонов ячеистой структуры ....................... V. 10. Марки легких бетонов по средней плотности ............................ V.11 . Теплопроводность легких бетонов ...................................... V. 12. Вид легких бетонов в зависимости от марок по насыпной плотности . . . V.13. Назначение легких бетонов на различных видах пористых заполнителей . V. 14. Насыпная плотность крупных пористых заполнителей для конструкцион- ных бетонов ................................................... V.15. Основные физико-технические свойства бетонов автоклавного твердения . VJ6. Характеристики бетонов автоклавного твердения........................... V .17. Основные физико-технические свойства бетонов неавтоклавного твердения V. 18. Классификация бетонных смесей по подвижности и жесткости.............. V . 19. Удобоукладываемость бетонных смесей для разных изделий .............. V .20. Рекомендуемые и допускаемые марки цементов для тяжелых бетонов в за- висимости от их проектных классов ........................................... V .21. Рекомендуемые и допускаемые марки цементов для мелкозернистых бетонов в зависимости от их классов ................................................. V .22. Ориентировочный расход воды в зависимости от вида заполнителей и пока- зателей удобоукладываемости ................................................. V .23 Оптимальные значения коэффициента а ................................... V .24. Марки цемента для легких бетонных смесей в зависимости от проектных клас- сов бетонов ................................................... V .25 Показатели коэффициентов в зависимости от расхода цемента при данной проектной плотности ........................................... V .26. Общий расход мелкого и крупного заполнителей ......................... V .27. Ориентировочный расход воды .......................................... V .28. Ориентировочный расход воды для легкобетонной смеси на керамзитовом гравии .................................................... . V .29. Рекомендуемые соотношения между марками пористого гравия, классом и минимальной плотностью легких бетонов ....................................... V .30. Рекомендуемые соотношения между марками пористого щебня, классом и минимальной плотностью легких бетонов ....................................... V .31. Коэффициенты изменения расхода цемента в зависимости от его марки . . V .32. Коэффициенты изменения типовой нормы при заданном классе бетона . . V .33. Классы бетонов в зависимости от наименьших марок прочности крупных пористых заполнителей ....................................................... V .34. Значения коэффициентов изменения расхода цемента в зависимости от клас- сов бетона .................................................................. V .35. Конструкционно-теплоизоляционный легкий бетон на гравиеподобных по- ристых заполнителях ......................................................... 43 53 53 54 57 59 60 63 64 65 68 71 76 76 77 80 80 80 81 82 86 91 91 96 99 101 102 102 163 103 104 106 108 109 ПО ПО 113 114 115 117 119 126 126 127 128 130 131 131 132 132 133 134 134 134 135 135 135
V 36 V 37 V 38 V 34 V 40 V 41 V 42 V 43 V 44 V 45 V 46 V 47 V 48 V 49 V 50 V 51 V 52 V 53 V 54 V 55 V.56 V 57 V.58 VI 1 VI 2 VI 3 VI 4 VI 5 VI 6 VI 7 VI 8 VI 9 VI 10 VI 11 VI 12 VI 13 VI 14 VI 15 VI 16 VI 17 VI 18 VI )9 VI 20 VI 21 VI 22 VI 23 VI 24 VI 25 VI 26 VI 27 VI 28 VI 29 VI 30 VI 31 VI 32 Конструкционно-теплоизоляционный пегкий бетон на щебнеподобных по- ристых заполнителях Конструкционно-теплоизоляционный перлитобетон Конструкционный легкий бетон отпускной прочностью 70 % класса Отношение кремнеземистого компонента к вяжущему по массе в ячеистобе тонной смеси Диаметр расплыва смеси по Суттарду в зависимости от заданной плотности Температура растворной смеси в зависимости от вида ячеистого бетона и применяемого вяжущего Технические характеристики эбъемных дозаторов жидкостей Технические характеристики объемных дозаторов для химических добавок Серии цикличных весовых дозаторов Технические характеристики дозаторов типа ВДБ-250 ВДБ-500/750 Технические характеристики дозаторов серии А БД Технические характеристики дозаторов серии ДБ Бетон на портландцементе и его разновидностях быстродействующем и сульфатостойких портландцементах при твердении изделий в естествен- ных условиях Бетон на шлакопортландцементе при твердении изделий в ест ственных условиях Бетоны отпускной прочностью 50 60 % проектного класса в условиях теп- ловой обработки Бетоны отпускной прочностью 70 % проектного класса в условиях тепло вой обработки Бетоны отпускной прочностью 80 85 % проектного класса в условиях тепловой обработки Бетоны отпускной прочностью 100 % проектного класса в условиях тепло- вой обработки Изделия, изготавливаемые в кассетных установках Бетон для конструкций изготавливаемых методом центрифугирования с теплевой обработкой Мелкозернистый бетон на песке модулем крупности 2,1 и более Норма расхода цемента для бетонов изделий к которым предъявляют тре- бования по морозостойкости и водонепроницаемости Технические характеристики типовых унифицированных бетоносмеситель- ных установок Основные механические характеристики стержневой арматурной стали Сортамент стержневой арматуры Основные механические характер! стики проволочной арматуры и арматур- ных канатов Технические характеристики автоматических станков для правки и резки арматурной стали Рекомендуемое число одновременно разрезаемых стержней Технические характеристики некоторых приводных станков для резки арматурной стали . . . Технические характеристики ручных ножниц . . . . Технические характеристики станков для резки арматурных сеток . . . . Технические характеристики гибочных станков ......... Технические характеристики станков для гибки сеток ......... Технические характеристики многоточечных сварочных машин ............. Характеристики сварных арматурных сеток ................ Техническая характеристика каркасосварочных машин..................... Классификация каркасосварочных машин .................. Размеры шайб для опрессовки .................. Техническая характеристика гидравлических домкратов .................. Техническая характеристика гидродомкратов «Стооет» ............ Допускаемые предельные отклонения предварительного напряжения и удли- нения арматуры Коэффициенты линейного расширения стержневой и проволочной арматуры Рекомендуемая и максимально допускаемая температура и время нагрева арматурной стали Данные для расчета параметров трансформаторов при электронагреве стерж- ней арматуры Данные от/ом Для расчета электромеханического способа натяжения арма- туры ~ . Данные для расчета натяжения высокопрочной холоднотянутой проволоки и семипроволочной пряди Технические характеристики машин для непрерывной намотки арматуры эл ектротер момех ан ическ им н а пр яжением Средние пооперационные затраты времени при непрерывной навивке арма- туры Физико-механические характеристики четырехкомпонентного НИ на осно ве обожженной алунитовой породы Физико-механические характеристики НЦ на основе каолина Физико механические характеристики бетона на НЦ при замораживании и оттаивании в в воде Допускаемые отклонения размеров арматурных изделий от проектных Браковочные минимумы значений показателей прочности сварных соедине- ний для классов арматуры Техническая характеристика гильотинных ножниц ........................ Техническая характеристика пресс ножниц .................. 136 136 137 139 139 140 150 150 150 151 151 152 156 157 158 159 160 161 161 162 162 163 163 168 168 170 170 172 173 173 174 175 176 179 180 182 186 187 188 190 191 191 193 193 195 196 197 198 198 199 200 201 202 202 291
VI .33 Техническая характеристика прессов ................................... VI 34 Параметры режимов рельефной сварки .................................... V» 35 Свариваемые стали и электроды для арматурных конструкций .............. VI .36 Техническая характеристика электрометаллизаторов ............. V I.37 Технико-экономические показатели арматурных цехов и заводов........... VI .38 Сравнительные показатели работы арматурных цехов и районных арматур- но-сварочных заводов ........................................... VII . 1 Отклонения от плоскостности рабочей поверхности поддона формы, мм . , VII. 2. Техническая характеристика смазок .................................... VII 1.1 Оборудование для транспортировки и укладки бетонной смеси............ VI II 2. Вибрационное оборудование .......................................... VII I.3 Значения круговой частоты собственных свободных колебаний се>ск вибри- рующих механизмов VII 1.4 Масса виброштампов ... ................ VII 1.5 Оптимальные значения частоты и амплитуды при заданной интенсивности вынужденных колебаний бетонной смеси . . . ................ VII 1.6 Агрегатно-поточное производство . ................... VII 1.7 Конвейерное производство . . ............................. IX 1 Длительность предварительного выдерживания бетонов ...................... 1X2 Максимальная продолжительность режимов тепловой обработки изделий из тяжелого бетона . ........... ..................... . . 1Х.З Режимы двухстадийной тепловой обработки изделий из тяжелых бетонов . IX.4 Режимы тепловой обработки изделий из легких бетонов . . IX.5 Режимы запаривания для изделий из ячеистого бетона плотностью 650... ...80 кг/м3 ........................... . .... ... I Х.6 Режимы запаривания изделий из теплоизоляционного ячеистого бетона плотностью 400. .500 кг/м3 1X7. Режимы запаривания изделий на пористых заполнителях XI. 1. Предельные значения виброскорости, передаваемой на руки работающих . XI.2. Допустимые значения виброскорости для общих вибраций рабочих мест . 203 204 205 207 210 210 213 221 230 236 242 243 244 256 257 258 262 262 262 987 287
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ............................................................. 3 Глава 1. Контроль качества исходных материалов и правила их приемки 5 Контроль качества цемента ........................ . 5 Контроль качества мелкого и крупного заполни юлей ... 5 Контроль качества добавок для бетонов...................... 7 Правила приемки исходных материалов . . . 10 Глава II. Складское хозяйство .... ............. . . . . . 12 Склады цемента .... ..... 13 Склады заполнителей 36 Склады арматурной стали ................................. 39 Склады добавок для бетонов................................ 41 Склады готовой продукции ................................ 44 Механизация и автоматизация складских рабт ... 45 Глава III. Материалы для приготовления бетонных смесей .... 47 Вяжущие .................................................. 47 Заполнители для тяжелых бетонов ... .......... 54 Заполнители для легких бетонов .... .58 Заполнители для особо тяжелых бетонов......................62 Заполнители для декоративных бетонов и растворов.......... 63 Вода для приготовления бетонных смесей ................... 65 Использование побочных продуктов производств в качестве материалов для бетонов ................................... 66 Глава IV. Добавки для бетонов....................................... 69 ' Назначение добавок..................................... . . 69 Классификация добавок .................................... 70 Выбор добавок и назначение их количеств.................. /4 Особенности подбора состава бетонов с добавками .... 82 Приготовление водных растворов добавок.................... 84 Влияние добавок на свойства бетонных смесей и затвердев- ших бетонов .......................................... . 87 Глава V. Бетоны и бетонные смеси ........................ . . 91 Виды бетонов и бетонных смесей ........................... 91 Свойства бетонных смесей и бетонов ... 117 Проектирование составов обычных бетонов ................. 124 Проектирование составов легких бетонов .................. 130 Проектирование составов ячеистых бетонов ................ 138 Подготовка, дозирование и перемешивание составляющих бетонных смесей ......................................... 141 Автоматизация производственных процессов на бетонораст- ворных установках ....................................... 164 293
Глава VI. Арматура и закладные детали для железобетонных кон- струкций ..................................................... 167 Классификация арматурных сталей ........................ 167 Механическая обработка арматурной стали ................ 171 Сварные арматурные сетки и каркасы ..................... 176 Сборка пространственных арматурных каркасов ............ 181 Арматура предварительно напряженных железобетонных кон- струкций ............................................... 184 Химический способ натяжения с использованием напрягающих цементов................................................ 197 Испытание и приемка арматурных элементов ............... 200 Технология изготовления закладных деталей .............. 202 Защита закладных деталей от коррозии.................... 206 Пооперационный контроль качества выполнения сварных сое- динений закладных деталей и их приемка ................. 208 Технико-экономические показатели изготовления арматурных изделий и закладных деталей............................. 209 Глава VII. Металлическая опалубка для сборного железобетона........... 212 Классификация форм и требования, предъявляемые к ним 212 Основные данные по расчету форм......................... 214 Технология и контроль качества изготовления металлических форм.................................................... 216 Неметаллические формы и опалубки ....................... 217 Смазки для форм .... 220 Антиадгезионные покрытия для форм....................... 223 Глава VIII. Формование бетонных и железобетонных изделий и конст- рукций ..........................................................224 Способы формования ..................................... 224 Оборудование для укладки бетонных смесей в формы .... 228 Вибрационное оборудование и расчет параметров формующих машин................................................... 229 Формование изделий на виброплощадках .................. 244 Литьевая технология изготовления бетонных и железобетон- ных изделий ............................................ 246 Формование предварительно напряженных железобетонных изделий и конструкций в стендовых и силовых формах . . • 248 Формование изделий на открытых полигонах в зимнее время 250 Глава IX. Тепловая обработка бетонов .............................. 253 Виды тепловой обработки ................................ 253 Тепловая обработка изделий из бетонов на тяжелых заполни- телях .................................................. 254 Тепловая обработка изделий из легких бетонов на пористых заполнителях ........................................... 257 Особенности тепловой обработки изделий в кассетах, термо- формах и пакетах........................................ 258 Предварительный разогрев бетонных смесей ............... 259 Тепловая обработка в автоклавах ...................... 261 Тепловая обработка изделий продуктами сгорания природно- го газа................................................. 263 Оборудование для тепловой обработки изделий............. 263 Основные положения по расчету пропарочных камер для сни- жения расхода тепловой энергии ......................... 265 Автоматическое программное регулирование и дистанционный контроль режима тепловой обработки изделий . ........... 268 294
- Гл а в а X. Совершенствование производственно-хозяйственной деятель- ности предприятий по производству бетонных и железобетон- ных изделий........................................................... 27(У Анализ работы предприятий............................. 270 Определение производственной мощности предприятий ... 271 Аттестация рабочих мест .............................. 275 Предложения по техническому перевооружению и реконструк- ции базы крупнопанельного домостроения................. 277 Глава XI. Техника безопасности и противопожарные мероприятия при производстве бетонных и железобетонных изделий. Нормы бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и средств индиви- дуальной защиты ... .............................. 280 Общие требования...................................... 280- Меры безопасности при изготовлении бетонных и железобетон- ных изделий ........................................... 281 Противопожарные мероприятия при изготовлении бетонных и железобетонных изделий ................................ 284 Нормы бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и средств индивидуальной защиты ................................... 285 Санитарные нормы вибрации ............................... 285 Список использованной литературы ....................................... 289 Указатель таблиц ........................................... 290 Справочное издание Шихненко Иван Васильевич КРАТКИЙ СПРАВОЧНИК ИНЖЕНЕРА-ТЕХНОЛОГА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА 2-е издание, переработанное и дополненное Художник обложки М. М. Суханкин Художественный редактор Б. В. Сушко Технический редактор О. Г. Шульженко Корректор Я. Я. Чигрина ИБ №.2669 Сдано в набор 29.12.88. Подписано в печатьЛ06.07.89. БФ 03107. Формат бОхЭС’/н Бумага ти~ пографская №(« Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 18,5. Усл кр.-отт 18»75>- Уч.-изд. л. 22,96. Тираж 20000 экз. Зак. № 9—1045. Пена 1 р. 40 к. Издательство «Будивэльнык». 252053 Киев, ул Обсерваторная, 25. Отпечатано с матриц Головного предприятия РПО «Полиграфкнига». на Киевской фабрике пе- чатной рекламы им. XXVI съезда КПСС, 252067 Киев, ул. Выборгская, 84.