3. Сырьевые материалы, требования к ним

Сырьем для изготовления железобетонных изделий служат щебень, песок, керамзит, которые применяются в качестве заполнителя для бетона.

Щебень — неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм (по европейским стандартам - более 3 мм), получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

В щебне нормируют содержание зерен пластинчатой и игловатой форм. К зёрнам пластинчатой и игловатой форм относят такие зёрна, толщина или ширина которых менее длины в три раза и более. Использование щебня кубовидной формы даёт наиболее плотную утрамбовку. Наличие в щебне зёрен пластинчатой и игловатой форм приводит к увеличению межзерновой пустотности в смеси. Это в свою очередь приводит к увеличению расхода связующего компонента, а это влечет за собой дополнительные материальные затраты. Кроме того, кубовидные зёрна обладают большей прочностью, чем зёрна пластинчатой и игловатой форм. Следовательно, использование кубовидного щебня в производстве экономически целесообразнее.

Песок — среднеобломочная осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество — диоксид кремния).Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство, для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства. При производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец используют крупнозернистый песок (модуль крупности 2,2—2,5).

Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Кроме того песок является основным компонентом при изготовлении стекла. Строительный речной песок довольно широко применим в различных декоративных (смешивают с различными красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах готового помещения. Он также выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог (в том числе и для строительства аэродромов), а также в процессах фильтрования и очистки воды.

3. Принципиальные технологические схемы производства сборных бетонных и железобетонных изделий

Железобетонные изделия для сборного строительства изготовляют на железобетонных заводах и полигонах. Производство состоит в основном из следующих операций: приготовления бетонной смеси, изготовления арматуры, формования и твердения. Отдельные виды изделий в соответствии с эксплуатационными требованиями подвергают дополнительной обработке: облицовке поверхности, кладке теплоизоляционных слоев и т. п. Лицевую поверхность панелей и блоков отделывают цветными бетонами или слоем дробленого природного камня. Значительное распространение получила отделка бетонных изделий путем обнажения цветного заполнителя тяжелого бетона, а панели из ячеистых бетонов отделывают с помощью поризован-ных цветных растворов и т. д. Производство железобетонных изделий осуществляют по трем технологическим схемам: стендовой, поточно-агрегатной и конвейерной. При стендовом способе производства изделия, находясь в стационарных формах, в течение всего производственного цикла остаются на месте, а технологическое оборудование для выполнения отдельных операций по укладке арматуры, бетонной смеси и уплотнения перемещается последовательно от одной формы к другой. Стенд представляет собой железобетонную площадку с гладкой поверхностью. При бетонировании изделий сложной конфигурации на стенд устанавливают специальные матрицы — железобетонные формы, днища которых воспроизводят отпечаток ребристого изделия (лестничные марши и т. п.). В тело железобетонной площадки или матриц закладываются для тепловлажностной обработки изделия приборы и трубы, по которым пропускается пар, горячая вода или масло. Высокий экономический эффект стендовый способ дает при изготовлении железобетонных изделий значительных размеров — плит перекрытий, ферм и балок для промышленного и транспортного строительства и др. По стендовой технологии изготовляют также объемные элементы зданий и санитарные узлы полной заводской готовности. Особое значение стендовый способ производства приобрел при массовом изготовлении изделия в кассетах. При этом способе производства изделия получают в вертикальных формах-кассетах, представляющих ряд отсеков, образованных стальными, прочно укрепленными стенками и перегородками. На кассетной установке осуществляется полностью весь цикл производства тонкостенных изделий, т. е. укладка арматуры, укладка и уплотнение бетонной смеси и твердение.

Поточно-агрегатный способ производства состоит в том, что все выполняемые операции по изготовлению изделия: очистка и смазка форм, укладка арматуры и бетонной смеси, твердение и распалубка, выполняются на специальных постах, образующих поточную технологическую линию. При этом форма с изделием последовательно перемещается (с помощью крана) от поста к посту с различными интервалами времени, в зависимости от продолжительности той или иной операции на данном посту. Основное преимущество поточно-агрегатного способа производства— в универсальности основного технологического оборудования, что позволяет при незначительной затрате средств и времени, связанных с изготовлением лишь новых форм, переходить на выпуск нового вида изделий. Этот способ производства железобетона получил в нашей стране наибольшее распространение и весьма экономически целесообразен для заводов с широкой номенклатурой изделий.

Конвейерный способ производства представляет собой более совершенную поточно-агрегатную технологию и позволяет максимально механизировать и автоматизировать основные технологические операции. При этом способе технологическая линия работает по принципу замкнутого пульсирующего конвейера, когда изделие, размещаясь на специальном поддоне, перемещается от поста к посту с определенным интервалом времени, соответствующего наиболее продолжительной операции. При конвейерном способе применяют часто поддоны-вагонетки размером 7,5X5,5 м, позволяющие изготовлять изделия до 7 м длиной и 5 ж шириной. Вагонетки-поддоны, на которых собирается форма, с помощью специального толкателя через определенные промежутки времени (около 15 мин) перемещаются по конвейерной линии для производственных операций: очистки и смазки форм, укладки арматуры и бетонной смеси, уплотнения смеси, тепловлажностной обработки и распалубки. Конвейерный способ производства экономически целесообразен при выпуске однотипных изделий на заводах большой мощности. Дальнейшим совершенствованием конвейерной технологии является изготовление железобетонных изделий для сборного строительства на специальных станах.

Рассмотренные три технологические схемы производства железобетонных изделий имеют свои преимущества и недостатки. Стендовый способ, например, отличается низкой механизацией и автоматизацией технологического процесса и высокой в этой связи трудоемкостью.

Конвейерный способ в отношении механизации производства работ имеет преимущества. В то же время высокие капитальные затраты, трудность перехода на выпуск новой номенклатуры и вида продукции, являются существенным недостатком конвейерной технологии. Изготовление изделий на прокатных станах является наиболее производительным.

Однако ограниченность номенклатуры выпускаемых изделий и высокий расход цемента для бетонных смесей, уплотняемых на станах, могут быть отнесены к недостаткам этого способа производства.

Поточно-агрегатный способ по технико-экономическим показателям и является основным в организации технологических линий большинства железобетонных заводов.