Кассетная линия производства панелей внутренних стен

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Производства строительных материалов, изделий и конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Технология бетона, строительных изделий и конструкций»

На тему: «Кассетная линия производства панелей внутренних стен»

ВЫПОЛНИЛ: студентVI курса

индивидуальный график

Романова Г.Н.

ПРОВЕРИЛ: Демидов Р.В.

САМАРА 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

         Панели стеновые внутренние бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий

.1       Общие сведенья о внутренних стенах

.2       Классификация панелей

.3       Типы, основные параметры и размеры

.4       Технические требования

.4.1    Бетон

.4.2    Арматурные и закладные изделия

.4.3    Точность изготовления панелей

.4.4    Качество поверхностей и внешний вид панелей

.4.5    Проемы, гнезда и каналы

         Выбор и характеристики исходных материалов

.1       Панели внутренних стен из тяжелого бетона

.1.1    Цемент

.1.2    Мелкий заполнитель

.1.3    Крупный заполнитель

.1.4    Вода

.1.5    Добавки к бетонам

.2       Панели внутренних стен из конструкционно легкого бетона

.2.1    Цемент

.2.2    Мелкий заполнитель

.2.3    Крупный заполнитель

.2.4    Вода

.2.5    обавки к бетонам

         Проектирование состава бетона

.1       Проектирование состава тяжелого бетона

         Технологический процесс производства панелей внутренних стен

.1       Общие сведенья

.2       Технологическая схема производства панелей внутренних стен

.3       Основы организации кассетной линии производства панелей внутренних стен

         Технологический расчет

         Охрана труда и техника безопасности

Список литературы

Схема кассетной линии производства панелей внутренних стен

Экспликация

ВВЕДЕНИЕ

Панельное домостроение - один из способов сборного строительства, основанный на использовании предварительно изготовленных крупных железобетонныхпанелей и плит заводского производства при возведении крупных жилых, административных и зданий общественного назначения.

Основными видами возводимых панельных зданий в настоящее время являются каркасные и бескаркасные. К первому типу относят каркасно-панельные, а ко второму - крупнопанельные. Монтаж зданий обоих типов производится из индустриальных сборных железобетонных конструкций. К ним относятся: панели для стен и межэтажные панели перекрытий. Также к элементам крупнопанельного дома относятся лестничные марши, санитарно-технические кабины, объёмные блоки шахты лифта, вентиляционные блоки, а также экраны ограждения балконов и лоджий.

Для стен изготавливаются внутренние и наружные панели. Их размеры закладываются на этапе проекта и напрямую зависят от размеров помещений.

Панели для внешних стен.Выпускаются двух основных разновидностей:

1.       Однослойные панели. Изготавливаются из лёгкого железобетон;

2.       Многослойные сэндвич-панели.

Наружные стеновые панели, используемые в зданиях с конструктивной схемой типа «поперечные перегородки», производят с использованием лёгких строительных материалов: керамзитофибробетон, ячеистый бетон.

Длина панелей для внешних стен, применяемых в пятиэтажных домах равна шагу поперечных панельных стен-перегородок. В зависимости от назначения здания, фасадные панели выпускаются следующих размеров: 2,5м; 2,8м; 3,2м; 3,6м и 6м.

Панели для внутренних стен. Изготавливаются однослойными, а в качестве материалов применяется лёгкий или обычный железобетон. В зависимости от своей толщины, внутренние панели могут применяться как в качестве несущих стен, так и в качестве панелей диафрагм жёсткости. Внутренние стены, не являющиеся несущими устанавливаются, в основном, в качестве стен-перегородок лёгкой конструкции.

Плиты перекрытий.Существует три основных вида плит перекрытий:

1.       Полнотелые железобетонные панели;

2.       Частично сборно-монолитные плитные элементы со слоем бетона;

.        Многопустотные плиты - с круглыми пустотами.

Так как тема моего курсового проекта «Кассетная линия производства панелей внутренних стен», то далее речь пойдет об индустриальных сборных железобетонных конструкциях - о стеновых внутренних панелях.

.       
ПАНЕЛИ СТЕНОВЫЕ ВНУТРЕННИЕ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЛЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

бетонный панель стена производство

На фоне прогрессирующих технологий, внедряемых комплексных универсальных линий по производству стеновых железобетонных панелей, были и остаются отработанные и не плохо зарекомендовавшие себя технологии. Производство стеновых панелей многоэтажных жилых зданий наряду - основа крупнопанельного домостроения. Невзирая на прогрессирующие технологии и комплексные универсальные линии по изготовлению стен, а также все большее внедрение монолитного домостроения, остаются актуальными хорошо зарекомендовавшие себя некоторые технологии производства стеновых панелей. Они по-прежнему экономически выгодны и обеспечивают требуемое качество продукции.

В основном, в крупнопанельном домостроении для многоэтажных зданий изготавливаются внутренние стены, несущие нагрузку и наружные стены в виде ограждающих конструкций.

Поскольку внутренние стеновые панели в многоэтажных домах в большинстве своем - несущие, то выполняются они из тяжелого высокомарочного бетона, с арматурой, специально рассчитанной на нагрузку. В качестве наполнителя целесообразно использование гравия, а в качестве вяжущего - цемента высоких марок. Такие панели поставляются с завода со специальным покрытием для покраски или поклейки обоев.

1.1     Общие сведенья о внутренних стенах

Внутренние стены - основные внутренние вертикальные ограждающие конструкции в зданиях. Кроме того, внутренние вертикальные ограждающие конструкции образуют конструктивные элементы, совмещенные с инженерным оборудованием: санитарно-технические кабины, вентиляционные блоки и шахты, лифтовые шахты и пр.

Они выполняют в здании ограждающие и несущие функции. Конструкция стен должна удовлетворять нормативным требованиям прочности, устойчивости, огнестойкости, звукоизоляции, быть паро- и газонепроницаемыми, легковозводимыми и легко поддаваться уборке. Стены влажных помещений, кроме того, должны быть водостойкими и водонепроницаемыми.

Внутренние стены подвергаются силовым воздействиям нагрузок от собственной массы, массы перекрытий и покрытий, воздействиям ветра, сейсмических сил и др., а также несиловым акустическим воздействиям.

1.2     Классификация панелей

Панели классифицируют по следующим признакам, характеризующим их типы:

)        По участию в восприятии вертикальных нагрузок панели подразделяют на:

ü  несущие;

ü  ненесущие (панели перегородок).

)        По назначению в здании панели подразделяют на панели для:

ü  надземных этажей;

ü  подвального и цокольного этажей или технического подполья;

ü  чердака.

)        По конструктивному решению панели подразделяют на:

ü  цельные;

ü  составные.

1.3     Типы, основные параметры и размеры

Панели подразделяют на следующие типы:

)        для надземных этажей:

ПСВ - несущие цельные;

ПСВС - несущие составные;

ПГВ - ненесущие цельные;

ПГВС - ненесущие составные;

)        для подвального и цокольного этажей или технического подполья:

ПСП - несущие цельные;

ПСПС - несущие составные;

ПГП - ненесущие цельные;

ПГПС - ненесущие составные;

)        для чердака:

ПСЧ - несущие цельные,

ПСЧС - несущие составные,

ПГЧ - ненесущие цельные,

ПГЧС - ненесущие составные;

Координационные размеры панелей при отсутствии разделяющих элементов в местах их сопряжений со смежными конструкциями здания (например, стен перпендикулярного направления или перекрытий) следует принимать по таблице1.

Таблица 1:

Если в местах сопряжений панелей имеются разделяющие элементы (например, стены перпендикулярного направления, перекрытия), координационную длину и высоту панелей следует определять путем уменьшения соответствующего размера, приведенного в таблице1, на величину, зависящую от координационных размеров разделяющего элемента и определяемую согласно СТ СЭВ 1001.

Номинальную длину и высоту панелей следует принимать равными соответствующему координационному размеру, уменьшенному (или увеличенному) на величину, зависящую от конфигурации и номинальных размеров вертикальных и горизонтальных стыковых соединений панелей между собой и со смежными конструкциями, согласно общим правилам определения конструктивных размеров, установленным СТ СЭВ 1001.Номинальную толщину панелей следует принимать равной соответствующей координационной толщине панелей, указанной в таблице 1.

В случаях, предусмотренных проектом здания, панели должны иметь:

выступы, вырезы, пазы, ниши, стальные закладные и накладные изделия и другие конструктивные элементы, предназначенные для опирания панелей на другие конструкции здания, а также для опирания и закрепления элементов лестниц и других примыкающих конструкций;

вырезы и углубления в торцевых зонах и других местах примыканий к панелям смежных конструктивных элементов, предназначенных для образования шпоночного соединения после замоноличивания стыков;

стальные закладные изделия и арматурные выпуски для соединения со смежными конструкциями здания, детали для крепления санитарно-технических и электротехнических устройств и оборудования (например, оборудования квартир);

замоноличенные стояки системы отопления;

каналы или замоноличенные трубки, коробки для выключателей и штепсельных розеток, ответвительные коробки, предназначенные для скрытой сменяемой электропроводки, а также отверстия для прокладки других инженерных коммуникаций;

для размещения скрытой сменяемой электропроводки в панелях следует преимущественно применять замоноличенные пластмассовые трубки.

Панели следует обозначать марками. Марка панелей состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами.

Первая группа содержит обозначение типа панели и ее номинальные габаритные размеры: длину и высоту в дециметрах (значения которых округляются до целого числа) и толщину в сантиметрах.

Во второй группе указывают класс или проектную марку бетона по прочности на сжатие, обозначаемую цифровым индексом класса или марки бетона, и вид бетона, обозначаемый буквами: Л - легкий бетон, С - силикатный бетон, Я - ячеистый бетон.

Третья группа содержит дополнительные характеристики, обозначаемые буквами и отражающие особые условия применения панелей и их стойкость: С - к сейсмическим воздействиям (при расчетной сейсмичности здания 7 баллов и более); М - к воздействиям низких температур наружного воздуха (при строительстве в районах с расчетной зимней температурой наружного воздуха ниже 40 °С). Для панелей, применяемых в условиях воздействия агрессивных сред, в третью группу марки включают обозначения характеристик панелей, обеспечивающих их долговечность в условиях эксплуатации. При этом показатели проницаемости бетона панелей обозначают буквами: Н - нормальной проницаемости, П - пониженной проницаемости, О - особо низкой проницаемости.В третью группу, в случае необходимости, включают также обозначения конструктивных особенностей панели (конфигурацию торцовых зон; наличие, вид и расположение проемов и отверстий; вид и расположение арматурных выпусков и закладных изделий; наличие арматуры для восприятия усилий, вызываемых неравномерными деформациями основания, сложенного просадочными, набухающими, мерзлыми, заторфованными, насыпными и прочими сильно деформируемыми грунтами, и др.). Эти особенности панели следует обозначать в марке арабскими цифрами или строчными буквами.

Пример условного обозначения (марки) панели:

а) типа ПСВ длиной 4720 мм, высотой 2650 мм, толщиной 160 мм (типоразмера ПСВ47.27.16), из тяжелого бетона проектной марки по прочности на сжатие М200:

ПСВ47.27.16-200.

б) типа ПСП длиной 2980 мм, высотой 2170 мм, толщиной 200 мм (типоразмера ПСП30.22.20), из легкого бетона проектной марки по прочности на сжатие М150, предназначенной для зданий с расчетной сейсмичностью 8 баллов:

ПСП30.22.20-150Л-С.

в) типа ПСВС длиной 3580 мм, высотой 2970 мм, толщиной 240 мм (типоразмера ПСВС36.30.24), из ячеистого бетона проектной марки по прочности на сжатие М75, предназначенной для зданий, возводимых в районах с расчетной зимней температурой наружного воздуха ниже минус 40°С:

ПСВС36.30.24-75Я-М.

1.4     Технические требования

1.4.1  Бетон

ü  Фактическая прочность бетона (в проектном возрасте и отпускная) должна соответствовать требуемой, назначаемой по ГОСТ 18105-86 «Бетоны. Правила контроля прочности» в зависимости от нормируемой прочности бетона, указанной в проектной документации, и от показателя фактической однородности прочности бетона.

При этом класс или марка бетона по прочности на сжатие несущих панелей, а также ненесущих панелей, участвующих в пространственной работе здания, должны быть не ниже:

В12,5 или М 150 - в железобетонных панелях из бетона любого вида и в бетонных панелях из плотного силикатного бетона;

В7,5 или М100 - в бетонных панелях из тяжелого бетона;

- В5 или М75- в бетонных панелях из легкого бетона;

В2 или М25- в бетонных панелях из автоклавного ячеистого бетона.

ü  Морозостойкость бетона панелей должна соответствовать марке по морозостойкости, установленной в рабочих чертежах конкретного проекта здания согласно требованиям СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» в зависимости от климатических условий района строительства и указанной при заказе.

Марка ячеистого бетона по морозостойкости должна быть не менее F25.

В тех случаях, когда панели на части своей длины являются элементом наружной стены здания, марка бетона панелей по морозостойкости должна быть такой же, как и для панелей из того же вида бетона, применяемых в наружных стенах.

ü  При отпуске панелей потребителю влажность силикатного и ячеистого бетонов по массе не должна превышать:

8 % - в панелях из силикатного бетона;

25 %  - в панелях из ячеистого бетона на песке;

30 %  - в панелях из ячеистого бетона на сланцевой золе;

%- в панелях из ячеистого бетона на золе других видов.

1.4.2          Арматурные и закладные изделия

Форма и размеры арматурных и закладных изделий и их положение в панелях должны соответствовать указанным в рабочих чертежах.Сварные арматурные и стальные закладные изделия должны соответствовать требованиям ГОСТ 10922, а сварные сетки требованиям ГОСТ 23279.Марки арматурной стали, а также марки углеродистой стали для закладных изделий должны соответствовать установленным в проекте здания (согласно СНиП 2.03.01) и указанным при заказе.

Арматурные стали должны удовлетворять требованиям государственных стандартов:

- стержневая арматура классов А-I, А-II, А-III - ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования ж/б конструкций. Технические условия», классов Ат-IIIС, Ат-IV, Ат-IVС - ГОСТ 10884-94 «Сталь арматурная термомеханически уплотненная для ж/б конструкций. Технические условия»;

арматурная проволока периодического профиля класса Вр-I - ГОСТ 6727-80 «Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования ж/б конструкций. Технические условия», класса Врп-I - ТУ 14-4-1322.

Для изготовления монтажных петель панелей должна применяться стержневая горячекатаная арматура гладкая класса А-I марок ВСт3сп2 и ВСт3пс2 или периодического профиля класса Ас-II марки 10 ГТ по ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования ж/б конструкций. Технические условия».

Сталь марки ВСт3пс2 не допускается применять для монтажных петель, предназначенных для подъема и монтажа панелей при температуре ниже 40 °С.

Арматура в панелях из силикатного бетона, предназначенных для стен помещений с относительной влажностью воздуха св. 60 %, и в панелях из ячеистого бетона, а также необетонируемые при монтаже стены и указанные в рабочих чертежах поверхности закладных изделий, арматурных выпусков и соединительных изделий (в составных панелях) должны иметь антикоррозионное покрытие.Покрытие следует наносить на поверхности изделий, очищенные от наплывов бетона.Вид и техническая характеристика покрытия должны соответствовать установленным в проекте здания согласно требованиям СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

1.4.3  Точность изготовления панелей

Отклонения фактических размеров панелей от номинальных, приведенных в рабочих чертежах, не должны превышать указанных в таблице 2.

Таблица 2:

Отклонения фактических размеров деталей панелей от номинальных, указанных в рабочих чертежах, не должны превышать:

размеров проемов, вырезов и выступов ... ±5 мм;

размеров гнезд и отверстий для ответвительных коробок, выключателей и штепсельных розеток ... +2 мм.

Действительный диаметр каналов и внутренний диаметр замоноличенных в панелях трубок для скрытой сменяемой электропроводки не должны быть менее 0,9 номинального диаметра. Допускается по согласованию с организацией - автором проекта конкретного здания принимать указанный диаметр не менее 0,8 номинального диаметра.

Отклонения от номинального положения деталей не должны превышать:

мм - проемов, вырезов и выступов;

мм - гнезд и отверстий для ответвительных коробок, выключателей и штепсельных розеток.

Отклонение от прямолинейности профиля лицевых поверхностных и опорных граней панелей в любом сечении не должно превышать:

на участках длиной 1,6 м ... 3 мм;

на всей длине панели длиной:

до 2,5 м ... 3 мм,

св. 2,5 до 4,0 м ... 5 мм,

св. 4,0 до 8,0 м ... 8 мм.

Отклонение от плоскостности лицевых поверхностей панелей при измерениях от условной плоскости, проходящей через три угловые точки панели, не должно превышать следующих значений для панелей длиной:

до 4,0 м ... 8 мм;

св. 4,0 м ... 13 мм.

Разность длин диагоналей лицевых плоскостей панелей прямоугольной формы не должна превышать указанных в таблице 3.

Таблица 3:

Разность длин диагоналей проемов прямоугольной формы не должна превышать 10 мм.

Отклонения от номинального положения элементов стальных закладных изделий, расположенных в соответствии с проектом на одном уровне с поверхностью бетона и не служащих фиксаторами при монтаже, не должны превышать:

в плоскости панели:

мм - для элементов закладных изделий размером в этой плоскости до 100 мм;

мм - для элементов закладных изделий размером в этой плоскости св. 100 мм;

из плоскости панели - 5 мм.

Отклонения от номинального положения стальных закладных изделий, служащих фиксаторами при монтаже, не должны превышать 3 мм.

.4.4    Качество поверхностей и внешний вид панелей

Требования к качеству поверхностей и внешнему виду панелей - по ГОСТ 13015.0-83 «Конструкции и изделия бетонные и ж/б сборные. Общие технические требования». При этом качество поверхностей панелей должно удовлетворять требованиям, установленным для категорий (кроме поверхностей, отделываемых в процессе изготовления):

А4 - лицевых;

А7 - боковых невидимых в условиях эксплуатации.

По согласованию между изготовителем и потребителем могут быть установлены вместо указанных следующие категории поверхностей:

А2 или А3 - лицевых, подготовленных под окраску;

А5 - лицевых, подготовленных под облицовку керамическими и другими плитками по слою раствора;

А6 - лицевых, к которым не предъявляют требования по качеству отделки.

Суммарная длина околов на 1 м ребра панели для поверхностей категории А7 в опорной зоне панели не должна превышать 200 мм.

В бетоне панелей, поставляемых потребителю, не должно быть трещин, за исключением местных поверхностных усадочных и других технологических трещин шириной не более 0,2 мм.

1.4.5  Проемы, гнезда и каналы

Проемы в панелях, ограниченные с трех сторон бетонными гранями (например, дверные проемы), должны быть замкнуты с четвертой стороны арматурным каркасом, арматурными стержнями, армированной бетонной перемычкой или другим способом, обеспечивающим трещиностойкость панели в зонах проемов до ее установки в здании (при погрузочно-разгрузочных операциях, транспортировании, хранении и монтаже).Допускается обеспечивать трещиностойкость панели в зонах проемов до ее установки в здание с помощью съемных (временных) приспособлений.

В панелях межквартирных стен каналы скрытой электропроводки для каждой из смежных квартир должны быть раздельными. В этих панелях коробки для выключателей и штепсельных розеток, ответвительные коробки, а также гнезда до коробок должны устраиваться так, чтобы не создавались прямые сквозные каналы между квартирами. В случае, если коробки или гнезда располагаются на противоположных поверхностях панелей межквартирной стены друг против друга, они должны быть разделены бетонной диафрагмой толщиной не менее 40 мм, образованной при формовании панелей. В панелях внутриквартирных межкомнатных стен устройство сквозных отверстий между коробками для выключателей и штепсельных розеток, между ответвительными коробками или гнездами для этих коробок допускается только при тщательном заполнении полостей звукоизоляционным материалом в соответствии с рабочими чертежами. Допускается по согласованию между изготовителем и потребителем заполнение полостей звукоизоляционными материалами производить на строительной площадке.

Форма, размеры и расположение гнезд и отверстий для установки ответвительных коробок, коробок для выключателей и штепсельных розеток, каналов и борозд для электропроводки должны соответствовать указанным в рабочих чертежах.

Номинальный диаметр внутренних каналов для скрытой электропроводки групповых электросетей должен быть не более 35 мм, а номинальное расстояние от поверхности канала до ближайшего арматурного стержня или закладного изделия (за исключением случаев, когда каналы образованы замоноличенными трубками) должно быть не менее:

10 мм - при расположении канала вдоль арматурного стержня или закладного изделия;

5 мм - в остальных случаях.

Номинальное расстояние от наружной поверхности замоноличенной трубки, образующей канал, до ближайшего стержня рабочей арматуры при расположении канала вдоль этого стержня следует принимать не менее 10 мм.

2       
ВЫБОР И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Панели внутренних стен выполняют однослойными сплошными и с дверными проемами из тяжелого или конструкционного легкого бетона марок М150 - М200.

.1       Панели внутренних стен из тяжелого бетона

Тяжелый бетон, применяемый для изготовления несущих элементов и конструкций промышленных и жилых зданий, должен приобретать определенную прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной.

.1.1    Цемент

Вид цемента выбирают в соответствии с назначением конструкций и условиями их эксплуатации, требуемым классом бетона (марка), величиной отпускной прочности бетона для сборных конструкций.

Расход цемента в бетоне будет рациональным, если соблюдается соотношение между марками цемента и прочностью бетона (таблица 4).

Таблица4:

.1.2    Мелкий заполнитель

В качестве мелкого заполнителя в тяжелых бетонах применяют песок, который может быть природным или искусственным.

Природный песок - это рыхлая смесь зерен крупностью от 0,14 до 5 мм, полученных в результате естественного разрушения (выветривания) скальных горных пород.

Искусственный песок получают дроблением твердых горных пород либо некоторых побочных продуктов промышленности, например металлургических шлаков. Форма зерен дробленых песков остроугольная, поверхность шероховатая. Эти пески не содержат вредных примесей, которые часто встречаются в природных песках.

Песок для бетона должен состоять из зерен различного размера, чтобы его межзерноваяпустотность была минимальной; чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона. В песке допускается не более 5% зерен размером от 5 до 10 мм. Наличие зерен диаметром более 10 мм не допускается. Оптимальный зерновой состав песка (рис.1) определяется ситовым методом и характеризуется содержанием в нем зерен различного размера.

Рисунок 1: График зернового состава песка

Если кривая лежит в пределах заштрихованной области стандартного графика, то песок пригоден для работы - для приготовления раствора, бетона, мозаичной смеси. Если же кривая выходит за пределы заштрихованной области, то песок нужно обогатить, отсеивая ненужные фракции, или промыть его. Как и промывку, обогащение песка производят в карьере.

Для приготовления тяжелого бетона рекомендуются крупные и средние пески с модулем крупности 2-3,25. Использовать для бетона мелкие и тем более очень мелкие пески допускается только после технико-экономического обоснования, целесообразности их применения.

.1.3    Крупный заполнитель

В качестве крупного заполнителя для изготовления тяжелого бетона применяют гравий или щебень. Щебень отличается от гравия остроугольной формой и шероховатой поверхностью зерен, поэтому сцепление его с цементно-песчаным раствором лучше, чем гравия. Содержание в щебне вредных органических веществ незначительно.

Для оценки состава крупного заполнителя по результатам просеивания строят кривую (рис. 2). Крупный заполнитель признают пригодным для приготовления бетона, если кривая его зернового состава располагается в пределах заштрихованной площади.

Рисунок 2: График зернового состава гравия

Прочность зерен крупного заполнителя оказывает существенное влияние на прочность приготовленного на нем бетона. В свою очередь, марка щебня по прочности зависит от прочности исходной горной породы. Для тяжелых бетонов следует применять щебень, получаемый из горных пород, имеющих прочность в 1,5-2 раза выше заданной марки бетона.

Окончательно пригодность гравия или щебня для бетона требуемой марки устанавливают по результатам испытания бетона, сделанного на данном заполнителе.

.1.4    Вода

При проведении бетонных работ воду используют для приготовления бетонных смесей и раствора, поливки бетона в процессе твердения, промывки заполнителей.

Во всех случаях допускается к применению не любая вода, а вода отвечающая техническим условиям. Качество воды оценивают по содержанию вредных примесей, которые могут препятствовать нормальному схватыванию и твердению вяжущего вещества либо вызывают появление в структуре бетона новообразований, снижающих прочность и долговечность бетона.

Таким образом, для затворения бетонной смеси и поливки твердеющего бетона можно без предварительной проверки применять питьевую воду, а также речную, озерную или воду из искусственных водоемов, не загрязненную сточными выбросами, солями и маслами.

.1.5    Добавки к бетонам

С развитием технологии производства бетона все большее распространение получают различного рода добавки, которые улучшают свойства бетонной смеси и повышают качество бетонов.

)        Пластифицирующие добавки представляют собой поверхностно-активные вещества. По характеру действия различают гидрофильно-пластифицирующие и гидрофобно-пластифицирующие добавки. Из числа гидрофильно-пластифицирующих наиболее часто применяют добавку ЛОТ (прежнее название СДБ). По химическому составу - это кальциевая соль лигносульфоновой кислоты с примесью минеральных веществ. Поставляется обычно в жидком виде с содержанием сухого вещества около 50% или в твердом виде при 80%-ном содержании сухого вещества. Для пластификации бетонной смеси и раствора ее вводят в небольшом количестве - 0,1-0,5% от массы цемента. Расход добавки - 0,5-1 кг/м3 бетонной смеси.

)        К гидрофобно-пластифицирующим добавкам относят мылонафт (натриевую соль нафтеновых кислот), асидолмылонафт, гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и ГКЖ-11. Эти добавки рекомендуется применять в тощих бетонах и растворах, отличающихся малым расходом цемента. После укладки и затвердевания бетона такие добавки, осаждаясь в порах, придают бетону водоотталкивающие свойства (гидрофобизуют бетон). В результате сильно уменьшается водопоглощение бетона, одновременно возрастает морозостойкость и сопротивляемость бетона коррозии. Применение таких добавок - эффективный способ повышения долговечности бетонных и железобетонных конструкций.

)        Добавки, регулирующие схватывание бетонных смесей и твердение бетонов: ускоряющие либо замедляющие схватывание, ускоряющие твердение, противоморозные.

На практике чаще используют следующие ускорители твердения бетона: хлорид кальция (ХК), сульфат натрия (СН), нитраты кальция (НК) и натрия (НН), а также многокомпонентные добавки: нитрит-нитрат кальция (ННК), нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК).

)        Из замедлителей схватывания лучше всего применять добавки, уменьшающие одновременно водопотребность и расход цемента, а также пластифицирующие бетонные смеси и раствор. В этом отношении хорошие результаты дают органические вещества (ЛСТ) и кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 и ГКЖ-11. Кроме того, употребляют добавку двуводного гипса, слабый раствор серной кислоты. Концентрация добавок колеблется от 0,2 до 2% и устанавливается в лаборатории.

)        Противоморозные добавки вводят для того, чтобы обеспечить твердение бетона зимой. При отрицательной температуре вода замерзает, и гидратация цемента прекращается. Образовавшийся лед разрыхляет еще слабую структуру цементного камня, что вызывает большую потерю прочности бетона.

Чтобы обеспечить твердение бетона на морозе, вводят в бетонную смесь вещества, понижающие температуру замерзания воды. Вода остается в жидком состоянии даже при температуре -15...-20°С, и процесс гидратации цемента продолжается. В качестве противоморозных добавок применяют следующие соли: хлорид натрия в сочетании с хлоридом кальция, нитрит натрия, комплексное соединение нитрата кальция с мочевиной.

)        Добавки, сокращающие расход цемента, - это минеральные порошки, побочные продукты промышленности: пылевидная зола теплоэлектростанций, доменные и топливные шлаки в тонкомолотом виде.

2.2     Панели внутренних стен из конструкционно легкого бетона

Конструкционно легкие бетоны, отличающиеся высокой пористостью (до 40%) и сравнительно небольшой средней плотностью (от 1400 до 1800 кг/м3), широко используют для изготовления несущих и ограждающих сборных бетонных и железобетонных конструкций. Применение их вместо кирпича и тяжелого бетона дает возможность повысить теплозащитные качества ограждений, что, в свою очередь, позволяет уменьшить толщину и массу стен зданий и за счет этого сократить транспортные расходы.

2.2.1  Цемент

Получают на основе портландцемента.

Соотношение между марками цемента и прочностью бетона должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 5.

Таблица 5:

Особенностью легких бетонов является то, что их прочность зависит не только от качества цемента, но н от его количества. С увеличением расхода цемента растет не только прочность, но и объемный вес бетона. Это связано с тем, что с повышением количества цементного теста легкобетонные смеси лучше уплотняются, а также возрастает содержание в бетоне наиболее прочного и тяжелого компонента - цементного камня.

.2.2    Мелкий заполнитель

В качестве мелкого заполнителя применяют природный песок, но может быть использован и дробленый песок с объемным насыпным весом не более 1200 кг/мг. Средняя плотность этих бетонов с применением кварцевого песка составляет 1600 - 1800 кг/м3, что значительно меньше, чем при применении плотного заполнителя для получения тяжелого бетона той же прочности.

.2.3    Крупные заполнители

В качестве крупного заполнителя для изготовления конструкционного легкого бетона применяют легкий пористыйкрупный заполнитель фракции от 5 до 40 мм и объемным насыпным весом не более 100 кг/мг: керамзитовый гравий (керамзитобетоны), аглопоритовый щебень (аглопоритобетоны) или шлаковую пемзу (шлакобетоны).

Легкие бетоны на пористых заполнителях имеют принципиальные отличия от обычных тяжелых бетонов, что обусловлено особенностями пористых заполнителей. Последние имеют меньший объемный вес, чем плотные, значительно меньшую прочность, зачастую ниже заданной марки бетона; обладают сильно развитой и шероховатой поверхностью. Эти качества легкого заполнителя влияют как на свойства легкобетонным смесей, так и на свойства бетона.

.2.4    Вода

Одним из решающих факторов, от которых зависит прочность легкого бетона, является расход воды: при увеличении количества воды до оптимального прочность бетона растет. Оптимальный расход воды в легких бетонах соответствует наибольшей плотности смеси, уложенной в заданных условиях, и устанавливается по наибольшей прочности бетона или же по наибольшему объемному весу уплотненной смеси. Если же количество воды превышает оптимальное для данной смеси, то плотность цементного камня уменьшается, а с ней уменьшается и прочность бетона. Для легкого бетона оптимальный расход воды можно установить по наибольшему объемному весу уплотненной бетонной смеси или наименьшему выходу бетона. Следует иметь также в виду, что в легких бетонах, в отличие от тяжелых, некоторый избыток воды менее вреден, чем ее недостаток. Оптимальному расходу воды для бетона данного состава соответствует наилучшая удобоукладываемость, при которой наиболее компактно располагаются составляющие бетона.

Для приготовления и увлажнения легкого бетона применяется чистая питьевая вода, отвечающая тем же требованиям, что и для тяжелых бетонов.

.2.5    Добавки для бетона

В качестве добавок для легких бетонов применяют тонкомолотые доменные гранулированные шлаки (диатомит, трепел, опоку, туф, пемзу, трасс). Кроме того, вводятся добавки, являющиеся замедлителями или ускорителями твердения - хлористый кальций в количестве 1-2% веса цемента (для железобетонных изделий до 1%). В качестве порообразователей для снижения объемного веса добавляют алюминиевый порошок, пергидроль, смолосапониновый порообразователь и др.

        
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА БЕТОНА

Одной из основных технологических задач является проектирование состава бетонной смеси. Разработан ряд методов проектирования состава, в том числе имеются официальные руководства, облегчающие решение этой задачи. Каждый раз необходимо выбирать тот метод проектирования (или подбора), который при принятой технологии способен обеспечить получение наиболее достоверного состава и оптимальной структуры бетона. Тогда формируется качество бетона, при котором имеется не только комплекс заданных, но и экстремальных показателей свойств, что соответствует закону створа. При всех методах на начальной стадии производится обоснованный выбор исходных материалов, чему способствуют табличные данные и вспомогательные графики, помещаемые в соответствующие руководства по подбору составов. В них выбор материалов обусловлен проектной маркой бетона к определенному возрасту, разновидностью конструкций и эксплуатационными условиями с учетом марки бетона по морозостойкости, водонепроницаемости и др. На втором этапе проектирования производится определение количественных соотношений принятых материалов, что достигается с помощью несложных расчетов и опытов в лаборатории. Важно обосновать такие количественные соотношения компонентов бетонной смеси, при которых принятая технология в состоянии обеспечить получение бетона необходимого качества и оптимальной структуры. На третьем этапе получают пробный замес бетонной смеси и более детально проверяют ключевые качественные показатели, а при необходимости производят уточнение (корректирование) проектного состава.

3.1 Проектирование состава тяжелого бетона

Определяем подвижность (жесткость) смеси, которую назначают в зависимости от размеров конструкции, густоты армирования, способов укладки и уплотнения (таблица 6).

Таблица 6

Так как подбирать состав бетона мы будем для стеновых панелей формуемых в кассетах, то принимаем: жесткость смеси 5-10 с (согласно ГОСТ 10181-81), а подвижность смеси 7-14 см.

Минимальный расход цемента зависит от консистенции бетонной смеси и крупности заполнителя (таблица 7).

Таблица 7:

Так как, жесткость смеси мы приняли 5-10 с (малоподвижная смесь), ав качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона применяют гравий и щебень из плотных горных пород с размером зерен от 5 до 40 мм, то принимаем минимальный расход цемента 160 кг/м3.

Для экономичного расходования цента необходимо, чтобы его марка превышала заданную марку бетона (таблица 8).

Таблица 8:

Так как, панели внутренних стен выполняют из бетона марок М150 - М200, то принимаем марку цемента 400.

Задание: Определить состав бетона марки М200 с подвижностью бетонной смеси по осадке конуса 7-14 см.

Применяемые материалы: ПЦ активностью 37,5 МПа и истинной плотностью 3,1 кг/л; песок средней крупности с водопотребностью 7% и истинной плотностью 2,64 кг/л; гранитный щебень с предельной крупностью 40 мм, истинной плотностью 2,81 кг/л и насыпной плотностью 1,56 кг/л.

.        Определяем водоцементное отношение:

где А - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние заполнителей и др.факторов на прочность бетона, в среднем А=0,6;

- активность цемента;

- марка бетона

1.       Определяем расход воды:

По графику водопотребности В пластичной и жесткой бетонной смеси, изготовленной с применением ПЦ, песка средней крупности (водопотребность 7%) и щебня наибольшей крупности, ориентировочный расход воды составляет 190 л/м³.

.        Определяем расход цемента:

.        Устанавливаем коэффициент раздвижки α для пластичных бетонных смесей:

По таблице «Оптимальные значения коэффициента α для пластичных бетонных смесей», коэффициент раздвижки α= 1,348 (по интерполяции)

.        Определяем расход щебня:

где  - пустотность щебня;

 - насыпная плотность щебня, кг/л;

 - истинная плотность щебня, кг/л.

5.       Определяем расход песка:

где  - истинная плотность ПЦ, кг/л;

 - истинная плотность песка, кг/л;

Плотность бетонной смеси равна 264+190+1358+638 = 2450 кг/м3. Состав проверяют и при необходимости уточняют на пробных замесах.

        
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ПАНЕЛЕЙ ВНУТРЕННИХ СТЕН

4.1     Общие сведенья

Производство стеновых панелей многоэтажных жилых зданий наряду с перекрытиями - основа крупнопанельного домостроения. Невзирая на прогрессирующие технологии и комплексные универсальные линии по изготовлению стен, а также все большее внедрение монолитного домостроения, остаются актуальными хорошо зарекомендовавшие себя некоторые технологии производства стеновых панелей. Они по-прежнему экономически выгодны и обеспечивают требуемое качество продукции.

Технологический процесс производства панелей внутренних стен состоит из ряда самостоятельных операций, объединяемых в отдельные процессы.

Операции условно разделяют на основные, вспомогательные и транспортные.

Косновным относят: приготовление бетонной смеси, формование изделий, освобождение готовых изделий из форм и т.п.

К вспомогательным операциям относят: подачу электроэнергии, складирование сырьевых материалов, полуфабрикатов и готовой продукции, пооперационный контроль и контроль качества готовой продукции и др.

К транспортным относят: операции по перемещению материалов, полуфабрикатов и изделий без изменения их состояния и форм.

Оборудование, используемое для выполнения соответствующих операций, называют соответственно основным (технологическим), вспомогательным и транспортным. Основное и транспортное оборудование, предназначенное для выполнения операций в определенной последовательности, называют технологической линией.

Наиболее прогрессивный принцип организации технологического процесса в производстве сборного железобетона - поточность и возможно большая специализация технологических линий по виду изготавливаемой продукции.

В промышленности сборного железобетона наиболее распространены два основных метода организации производства: в перемещаемых и неперемещаемых формах, они отличаются условными перемещениями форм, изделий, машин и рабочих.

Технологический процесс при изготовлении изделий в перемещаемых формах организуют по трем основным способам: агрегатно-поточному и полуконвейерному способам, а также по конвейерному способу периодического и непрерывного действия. Организация технологического процесса в неперемещаемых формах производится по стендовому и кассетному способам.

.2       Технологическая схема производства панелей внутренних стен

毯¯

¯

æ

4.3    
Основы организации кассетной линии производства панелей внутренних стен

Кассетный способ - качественно новая форма стендовой технологии, получившая широкое развитие в производстве железобетонных изделий для крупнопанельного домостроения.

Основной особенностью кассетного способа производства является вертикальное формование изделий в стационарных кассетных установках, состоящих из нескольких вертикальных металлических форм - отсеков. В каждый отсек помещают арматурный каркас, после чего его заполняют бетонной смесью. Уплотняют смесь навесными или глубинными вибраторами. Изделия находятся в формах-кассетах до приобретения бетоном заданной прочности.рабочее звено, занятое в производстве изделия, перемещается от одной кассетной установки к другой, что при соответствующем числе форм позволяет осуществлять непрерывный производственный поток.

Для тепловой обработки изделий в кассетных формах использован контактный обогрев их через стенки тепловых отсеков, в которые подают пар с температурой около 100°С. Отличительная черта данного вида тепловой обработки - почти полная изоляция обогреваемого изделия от воздушной среды, а также исключение влагообмена между бетоном и теплоносителем. Режим тепловой обработки изделий в кассетных формах характеризуется быстрым подъемом температуры в изделиях по 85...95°С. Общая продолжительность процесса до 6...10 ч. После завершения тепловой обработки стенки отсеков кассетной установки несколько раздвигают гидравлическими домкратами, и изделие мостовым краном вынимают из отсека и переносят к месту охлаждения или на склад готовой продукции.

Этот способ обеспечивает более высокую производительность труда, требует меньших производственных площадей, расхода пара и электроэнергии.

Рисунок 3: Кассетная установка с гидроприводом распалубки и сборки кассеты

-передняя стенка рамы; 2 - гидроцилиндр, 3 - рычаги; 4 - передний амортизатор; 5 - роликоопора; 6 - крепление регулировочного винта; 7 - задняя стенка рамы; 8 - регулировочный винт; 9 - задний амортизатор; 10 - отсеки кассет; 11 - замок для соединения отсеков

Имеет несколько отличительных особенностей и применяется, в основном, для изготовления внутренних стен:

ü  возможность относительно быстрой переналадки полостей;

ü  максимально возможный съем продукции с производственной площади;

ü  высокое качество изделий;

ü  применение импортных кассетных установок позволяет отказаться от постов отделки изделий;

ü  высокая производительность.

Кассетная установка (рис. 3) представляет собой пакет металлических стенок, собранных вертикально на раме так, чтобы между ними были образованы формовочные отсеки. По назначению и конструктивным признакам стенки делятся на: разделительные, тепловые и крайние (задняя - стационарная, передняя - подвижная). Разделительные и тепловые стенки в установке чередуются.

        
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Технологический расчет сведен к расчету требуемой часовой производительности, обеспечивающей заданную производительность (Пгод = 30 000 м3 в год).

1) Годовой фонд рабочего времени:

где Дв, Дп, Дк - соответственно дни выходные, праздничные и дни, предусмотренные на капитальный ремонт (10 - 24 дня);н- коэффициент использования рабочего времени, при односменной работе - 0,93...0,95 , при двухсменной 0,90...0,92;

tp -продолжительность рабочей смены (в ч).

) Требуемая часовая производительность:

        
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Заводы сборного железобетона относятся к числу предприятий, на которых санитарно-гигиенические условия труда и техники безопасности являются важнейшими критериями для повышения производительности труда, они обеспечивают сохранение здоровья каждого работающего на предприятии.

Многие цеха в результате выполнения технологических процессов создают значительное выделение пыли, конвекционного или лучистого тепла, паров и вредных газов, в формовочных цехах используются вибрационные механизмы, которые оказывают отрицательное влияние на состояние здоровья рабочего, они же являются источником шума и т.д., поэтому на предприятиях сборного железобетона в целях обеспечения безопасных и нормальных санитарно-гигиенических условий труда необходимо строго руководствоваться правилами техники безопасности и производственной санитарии.

В этих правилах изложены требования по всему предприятию, по его отдельным цехам, технологическим переделам, транспортным средствам, вибрационному оборудованию, регламентированы нормативы по естественному и искусственному освещению, отоплению и вентиляции.

В цехах или районах, где расчетная температура воздуха ниже 200С, необходимо предусматривать воздушные завесы. В помещениях должна предусматриваться естественная и принудительная вентиляция.

В цехах, где используются вибрационные механизмы, должны быть приняты меры по устранению воздействия вибрации.

При работе вибрационных механизмов шум характеризуется уровнем звукового давления в децибелах, а вибрация - виброскоростью.

Уровень шума и вибрации на рабочих местах не должен превышать допустимые пределы, в противном случае необходимо устраивать звуковую и вибрационную изоляцию помещений, рабочих мест и машин, например установку виброплощадок на массивные фундаменты, изолированные от пола упругими прокладками, обязательное крепление форм на виброплощадках и ударных столах, укрытие виброплощадок акустическими кожухами и т.д.

На складах цемента и в бетоносмесительных цехах (где значительная концентрация пыли) для пылеосаждения используют пылеосадители типа НИИОГАЗ и матерчатые фильтры, которые обеспечивают очистку воздуха до 97-99% .

Строгое соблюдение правил техники безопасности должно соблюдаться при работе на основных технологических переделах.

В арматурном цехе при ведении сварочных работ необходимо заземлять сварочные аппараты, применять очки и щитки со светофильтрами и т.д.

При приготовлении бетонной смеси необходимо следить за исправной работой вентиляции, герметизацией кабин пультов управления дозаторами и смесителями, системой сигнализации и автоматизации.

При натяжении арматуры гидродомкратами их необходимо ограждать сетками, а по торцам стендов и форм устанавливать щиты, на время натяжения арматуры включать сигнальную лампу; закладные детали, сетки и каркасы укладывать при натяжении арматуры не более, чем на 50% проектной ; тяги захватов и упоров периодически испытывать нагрузкой, равной 110% усилий максимального натяжения.

Формование изделий осуществлять при включенной звуковой сигнализации, управление формовочными машинами должно быть дистанционным. При тепловой обработке изделий следует не допускать утечки пара из камер, загружать и выгружать камеры с помощью автоматических траверс.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

.        Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. М, Стройиздат, 1984 г.

.        Комиссаренко Б.С. Проектирование предприятий строительной индустрии. Самара, 1999 г.

.        ГОСТ 12504-80 «Панели стеновые внутренние бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия».

ЭКСПЛИКАЦИЯ