13. Способы формования бетонных и ж/б конструкций

- центробежный способ формования изделий, использование вибровакуумовование при изготовлении железобетонных изделий, сущность методов, схемы установок, достоинства и недостатки, рациональные области применения;

- применение способов механического набрызга, торкретирование, пневмобетонирование, при изготовлении изделий, сущность методов, схемы установок, области использования.

Центробежный способ формования изделий.

Используется для изготовления труб и трубчатых конструкций (опор линий передач, колонн) длинной до 18 м.

При этом в изделии предусматривается внутренняя цилиндрическая полость, а наружная конфигурация может быть различна. Основное оборудование - роликовые, ременные, осевые центрифуги. Используются цилиндрические металлические формы (неразъемные или разъемные). Окружные скорости на ободе форм достигают 40 м/с.

Процесс формования состоит из трех стадий: загрузки бетонной смесив форму, распределение смеси по периметру формы, уплотнение смеси с отжатием воды.

Применяется бетон 50..60МПа,

Вначале при небольшом числе оборотов вала и формы подается жесткая бетонная смесь (200..450сек.) по всей длине формы в таком объеме, чтобы была закрыта арматура.

В этом случае б.с. уплотняется за счет центробежных сил, затем увеличивается число оборотов вала и формы и формуется раструбочная часть трубы. В этом месте применяются менее жесткие бетонные смеси (белее подвижные).

Формуется втулочная часть поле необходимо проследить чтобы форма заполнилась больше объема формы (5.. 10 см на торцах).

В течение 10 мин. уплотняется бетонная смесь при максимальном числе оборотов прокатного вала и давлении на бетонную смесь до 5 МПа.

Происходит укатка (отделка внутренней поверхности трубы).

Центрифуга останавливается. Изделие отформовано.

Недостаток: неоднородность бетона по толщине. Для устранения повышают расход цемента до 400 кг/м³, с повышением содержание песка можно вводить тонкомолотые добавки. Крупность заполнителя 15..20мм.

h см >hборт

1 -прокатный вал, 2- форма,

3. питатель для подачи бетонной смеси,

4. неподвижная станина с электроприводом, 5 -подв. станина перемещается по рельсам. Цикл формования 40..60 мин.

Вибровакуумовование этот способ недостаточно широко распространен из-за сложности технологического процесса. Можно изготовлять плитные изделия в горизонтальном и вертикальном положении, объемные блики.

Под действием вакуума из б.с удаляется вода, с которой удаляется часть цементных зерен - до 50% - подвергаются поверхностные слои и часть воздуха. Процесс идет со скоростью 3 см/мин., толщина изделия ограничена до 300мм.Т.к. в вакуум щите создается вакуум, то на него действует атмосфера. Т.о на б.с. действует давление вакуум- щита. В результате этого снижается В/Ц, повышается ее плотность и прочность. Но в местах удаления воды и воздуха остаются поры,

поэтому если ограничиться вибровакуумовование, тоне достигается большого эффекта. Целесообразно после смесь вибрировать с помощью виброплощадки. В этом случае все поры заполняются твердой фазой, будет получен максимальный эффект от виброваккума.

Оптимальный режим необходимо создать макс. вакуум, после чего вакуум снижается и одновременно включается виброплощадки и работает до момента, когда вакуум = Ои больше. Общая длительность до 12... 15 мин.

Применяя этот способ можно достичь прочность б.с 0,15 МПа и немедленно распалубливать изделие, сократить предварительную выдержку перед ТВО, сократить длительность ТВО, сократить расход вяжущего.

1 - форма с бетонной смесью (малоподв., подвижн)2 - вакуум -щит

На поверхность изделия устанавливается вакуум - щит, равный

площади изделия. Это метал. герметичная полость высотой 5...7мм

В нижней части располагаются медные сетки с ячейками 1х 1мм

, внизу расположена фильтрующая ткань, которая пропускает только воду.

3 - водосборник, 4 - ресивер, 5 - вакуум - насос (0,07МПа)

Торкретирование - способ послойного нанесения бетонной смеси на поверхность опалубки с помощью сжатого воздуха. Бетон при этом обладает высокой прочностью, плотностью, водонепроницаемость и применяются при изготовлении армоцементных конструкции для получения водонепроницаемого слоя при изготовления ж/б напорных труб и т.д. Оборудование состоит из емкости с сухой бетонной смесью, емкостью с водой Сухую б.с. загружают в емкость из которой на сжатым воздухом передается в материальный шланг и поступают в сопло, по другому шлангу подается вода (сухая смеси смешивается с водой со скоростью 90.. 100 м/с, выбрасывается на формуемую поверхность, образуя плотный слой толщиной около 20 мм). Компрессора (0,5 МПа) и специального сопла, где происходит смешивание б.с. с его помощью б.с. наносится на опалубку.

Жесткость должна соответствовать энергии выброса частиц.

1 -опалубка, 2- сопло, 3- емкость с сухой смесью, 4- емкость для воды, 5 –влагоотделитель, 6- компрессор

Пневмобетонирование основано на использовании сжатого воздуха для уплотнения форм массы. Заключается в то, что готовая мелкозернистая б.с. по трубопроводу посредством прямоточного насоса подается в нагнетательную камеру. Транспортирование смеси и нанесение ее на поверхность форм происходит под воздействием сжатого воздуха при давлении 0,7 МПа. При скорости 30..50 м/с. В процессе вытесняется значительная часть воды (15...23%), которая интенсивно уплотняется кинетической энергией растворовоздушной струи. Смесь обладает минимальным воздухововлечению и характеризуется высокой прочностью (30..40 МПа). По морозостойкости, водонепроницаемости и сцепление с арматурой пневмобетон имеет лучшие

показатели, чем вибрированный тяжелый бетон. Качество зависит от расстояния между наконечником, через который выдается смесь, и обрабатываемой поверхностью, это расстояние рекомендуется применять 80..90 см. Можно бетонировать конструкции в любом положении, использовать мелкозернистый бетон большой жесткости.

80..90 см 1 -компрессор, 2- нагнетатель, емкость куда попадает б.с,

3- рабочее сопло, 4 - опалубка

Применение способов механического набрызга применяют жесткую б.с. 30..б0сек, которая метательной машиной наносится на формовочную поверхность, бетонной смеси сообщается определенный запас кинетической энергии, которая затрачивается на укладку и уплотнение , создавая условия получения плотного, водонепроницаемого бетона прочностью до 45МПа.

1 -бункер с умеренно жесткой смесью, 2- питатель, 3 - метатель, в которой 2 вала с лопатками (V = 40..50 м/с) 4 - форма,5 - вагонетка конвейера

Метательное устройство выполнено в виде двух вращающихся навстречу друг другу барабанов с эластичным покрытием, контактирующих между собой. Метательная роторная головка сообщает растворной части бетона скорость 30...60 м/с, зернам крупного заполнителя 20..30 м/с. раствор укладывается с некоторым опережением, образуя постель, в которую вытапливаются зерна крупного заполнителя, что, создает условия для равномерного распределения заполнителя по всему объему. Производительность установок 30.. 100 м³/ч. Этот способ используется для нанесения защитного слоя бетона при изготовлении напорных ж/б труб, шпал и др.