На рис. 93 приведена конструкция силовой формы для изготовления предварительно напряженной железобетонной стропильной балки. Стропильную балку формуют в вертикальном положении на виброплощадке. Натяжение стержневой арматуры осуществляется электротермическим способом.

Нагрузку от предварительно напряженных стержней воспринимает силовой пояс формы. На обоих концах пояса приварены анкерующие устройства 4 (коробки), сваренные из толстолистовой стали с ребрами жесткости, а на торцах коробок — анкерующие гребенки, в пазы которых устанавливают стержневую арматуру.

Съемный продольный борт выполнен в виде сварного короба из листовой стали. Крепление съемных продольных бортов к поддону и распалубливание осуществляются посредством стяжных болтов. Торцевые борта имеют пазы для установки в них стержневой арматуры. Продольные съемные борта крепят к торцевым болтовыми соединениями.

Стендовые формы воспринимают только нагрузку от давления бетонной смеси (и пара, если формы снабжены паровыми рубашками), а усилия от натяжения передаются на упоры стенда.

Формы всех групп в зависимости от технологии производства изделий могут быть переносными, передвижными и стационарными. По конструкции формы делятся на сборно-разборные, неразъемные и матрицы.

Сборно-разборные формы состоят из поддона с разъемными или шарнирно открывающимися бортами, или только из разъемных бортов, устанавливаемых на выровненной и прочной площадке-стенде. Их можно применять для изготовления любых конструкций и изделий, но наиболее целесообразно использовать для бетонирования крупноразмерных конструкций сложной формы.

Рис. 93. Силовая форма для изготовления стропильной балки:
1 — поддон, 2 — стяжные болты, 3 — продольные борта, 4 — анкерующие устройства, 5 — торцевые борта

Неразъемные формы выполняют опрокидными или съемными; в них изготовляют главным образом изделия небольших размеров и простой формы.

Матрицы представляют собой обычно неподвижную неразборную форму, в некоторых случаях со съемными бортовыми элементами. Их применяют при изготовлении большого числа однотипных крупноразмерных изделий сложного профиля.

Сборно-разборные и неразъемные формы выполняют деревянными, металлическими и деревянными с металлическими креплениями. Матрицы изготовляют в основном из железобетона.

Формы бывают одиночными для изготовления одного изделия или групповыми для изготовления нескольких изделий. Неразъемные съемные формы и матрицы делают в основном одиночными.

Оборачиваемость формы зависит от ее конструкции, матерная ла, из которого она изготовлена, и вида изделий. Средняя обораЦ чиваемость деревянных сборно-разборных форм для сложных изделий 10—20 раз, для простых — 50—60 раз, деревянных опрокидных форм для изделий массой до 0,5 т — 800 раз.

Металлические сборно-разборные формы при правильной эксплуатации обеспечивают тридцатикратную оборачиваемость да профилактического ремонта, трехсоткратную — до капитальнога ремонта и восемьсот — тысячекратную —до полного износа.

Железобетонные матрицы оборачиваются в среднем 300— 400 раз.

Для облегчения распалубливания и увеличения оборачиваемости все поверхности формы, соприкасающиеся с бетоном, перед укладкой арматуры смазывают составами, препятствующими сцеплению бетона с формой.

Сборно-разборные формы. В сборно-разборных формах изделие находится до приобретения бетоном требуемой распалубочной прочности. Число необходимых сборно-разборных форм зависит от величины партии и времени полного оборота формы. Чем больше партия изделий и меньше заданный срок изготовления, тем больше требуется форм.

На изготовление одиночных форм затрачивают много средств и материалов. Кроме того, процессы сборки и разборки при каждом обороте формы очень трудоемки. Групповые сборно-разборные формы несколько экономичнее одиночных, так как меньше расходуется материалов и меньше затрачивается труда на изготовление одного изделия.

Деревянные формы могут быть переносными и стационарными. Переносные формы применяют при изготовлении сравнительно небольших изделий (фундаментных блоков, плит покрытий, лестничных маршей, площадок), а стационарные — при изготовлении крупногабаритных изделий (колонн промышленных зданий,. подкрановых балок).

Деревянные формы (рис. 94) состоят из щитов днища, боковых и торцевых стенок. Днище 9 укладывают на опорные брусья 1 и лаги 2. Горизонтальное положение днищу придают с помощью подкладок 4 и клиньев 3. Боковые стенки крепят к днищу внизу прижимными досками и клиньями, вверху деревянными схватками 6V стальными скобками и клиньями 7 или стяжными болтами.

Металлические формы состоят из поддона, боковых и торцевых стенок-бортов. Иногда боковые и торцевые борта шар-нирно прикрепляют к поддону и при распалубливании откидывают на 30—45°.

При формовании на стендах балок, ферм и других подобных конструкций в вертикальном положении применяют формы, боковые стенки которых состоят из двойной обшивки и служат паровой рубашкой при тепловой обработке.

На рис. 95 показана сборно-разборная форма с шарнирно-от-крывающимися бортами 2, которые при большой длине балок состоят из отдельных секций. Форма снабжена обшивкой 3. Пар пускают в пространство между бортом и обшивкой.

Рис. 94. Деревянная сборно-разборная форма для колонн:
а — вид сбоку, б — поперечный разрез, в — деталь днища; 1 — опорные брусья, 2 — лаги, 3, 7 — клинья, 4 — подкладки, 5 — прижимные доски, 6 — схватки, 8 — временная распорка,
9 — днище

Рис. 95. Металлическая сборно-разборная форма для двускатной балки с пароровой рубашкой:
а — боковой вид бортовой оснастки, б — вид формы с торца, е — поперечный разрез формы; 1 — ось балки, 2— шарнирно открывающийся борт, 3—обшивка паровой рубашки

Применяют и полностью разборные формы. В этом случае боковые торцевые борта скрепляют натяжными, накидными 4 или клиновыми 3 замками (рис. 96) или болтами. Однако болтовые соединения вызывают затруднение при эксплуатации форм вследствие заливки резьбы раствором и ослабления креплений при вибрации, поэтому применять их не рекомендуется. Борта к поддонам крепят с помощью пластинчатых или трубчатых шарниров 2.

При изготовлении крупнопанельных плит перекрытий промышленных зданий применяют металлические одиночные сборно-разборные формы (рис. 97, а) с креплением бортов и накидными скобами. С поддоном борта соединены шарнирами.

Металлическиегрупповые сборно-разборные формы (рис. 97, б) применяют для изготовления тавровых балок. Размеры поперечного сечения балок сохраняются в результате скрепления продольных стенок и вкладышей 9 прижимной гребенкой.

Рис. 96. Типы соединительных замков:
1 — натяжной, 2 — трубчатый шарнир, 3 — клиновой, 4 — накидной

Некоторые плоские изделия формуют в кассетных формах в (например, плиты перегородок) вертикальном положении.

В целях сокращения расхода металла применяют групповые кассетные формы на несколько изделий, в которых каждая внутренняя разделительная перегородка кассеты является общей для соседних формуемых изделий. Наружные стенки, а также каждую третью или четвертую перегородку кассеты устраивают двойными и используют как паровые рубашки для подогрева изделий. На стенке формы укрепляют вибратор, который уплотняет бетонную смесь.

На рис. 98 показана кассетная форма для одновременного изготовления двух лестничных маршей с площадками. Бетонную смесь уплотняют вибраторами, укрепленными на продольных бортах формы. Подогревают изделия паром, пускаемым во внутренний вкладыш.

К сборно-разборным формам относится также металлическая бортовая опалубка, применяемая при изготовлении изделий на стенде. Для изготовления крупных изделий бортовую опалубку можно устанавливать на поверхности стенда без специальных креплений. Более надежны бортовые формы, закрепленные на поверхности стенда к заранее заложенным анкерам. В этом случае опалубка не отрывается от стенда при вибрировании бетонной смеси. Борта форм скрепляют клиновыми или накидными замками.

Неразъемные формы (съемные и опрокидные) рассчитаны на немедленное распалубливание отформованных изделий, поэтому их требуется значительно меньше (в 15—20 раз), чем сборно-разборных. Отформованное в неразъемной форме изделие распалубливают: форму поднимают вверх (при съемных формах) или опрокидывают на 180° и снимают с изделия (при опрокидных формах).

Рис. 97. Металлические сборно-разборные формы:
а — одиночная, б — групповая; 1 — поддон, 2 — продольный борт, 3 — торцевой борт, 4 — стяжка, 5 — шарнир, 6 — подъемная петля, 7 — замок типа «накидная скоба», 8 — прижимная гребенка, 9 — пустотелый вкладыш, 10 — штырь для образования отверстий в балках, 11 — тавровая балка

В неразъемных формах изготовляют обычно изделия, у которых вертикальные грани простого профиля. При наличии на гранях шипов или пазов формовать изделия в неразъемных формах невозможно.

Для изготовления изделий в неразъемных формах применяют бетонную смесь с осадкой конуса не более 1—2 см. В такой форме за смену можно изготовить до 50 изделий.

Съемные формы не имеют дна, и борта формы устанавливают на поддон или стенд.

Опрокидные формы имеют днище. Уложив бетонную смесь, форму сверху накрывают щитом-поддоном 2 (рис. 99, а) и скрепляют с ним хомутом. При опрокидывании формы (рис. 99, б) изделие 4остается на щите-поддоне.

В некоторых случаях, когда изделия выдерживают на стенде, форму опрокидывают непосредственно на стенд, предварительно посыпанный песком. Если изделие выдерживают в камере пропаривания, то применяют такие поддоны, на которых изделие перемещают в камеру.

Рис. 98. Кассетная форма для изготовления двух лестничных маршей с площадками (в раскрытом состоянии):
1 — внутренний вкладыш, обогреваемый изнутри паром, 2 — продольный борт, 3 —- вибратор, 4 — торцевой борт

Изделия, изготовляемые с немедленным распалублива-нием, имеют большие отклонения от проектных размеров (из-за осадки бетонной смеси в момент распалубливания), чем изделия, изготовляемые в сборно-разборной опалубке. Когда допуски в размерах изделия меньше ± 3 мм, неразъемные формы не применяют.

Поверхности неразъемных форм, соприкасающиеся с бетоном, тщательно выравнивают. Во избежание повреждения отформованного изделия формы следует снимать строго по вертикали и без раскачивания. Для обеспечения снятия формы ее борта делают с небольшим уширением книзу.

Рис. 99. Схема опрокидывания формы:
о — первоначальное положение, б — положение после опрокидывания (поворот на 180°); 1— форма, 2 — щит-поддон, 3 — хомут, 4 — отформованное изделие

Металлические неразъемные формы применяют при изготовлении на полигонах бетонных блоков стен подвалов.

В неразъемных опрокидных деревянных или металлических формах готовят ребристые и плоские плиты, перемычки. В деревянных опрокидных формах можно формовать изделия массой до 0,5 т и площадью до 2 м2. Для изделий больших размеров применяют металлические формы.

Матрицы изготовляют, как правило, из железобетона. Они долговечны и неизменяемы в процессе эксплуатации.

Укладывают их на песчаный или шлаковый слой формовочной площадки. Чтобы изделие можно было подогревать, в матрицу при ее изготовлении закладывают трубы для пропуска пара или электронагревательные элементы. Для облегчения съема готовых изделий боковым граням матрицы придают уклон не менее 1:15 и все внутренние углы закругляют.

Рис. 100. Железобетонные матрицы с закладными бортовыми брусками (а) и с металлическими бортами (б):
1 — днище, 2 — закладной деревянный брусок, 3 — трубы для пропуска пара, 4 — бетонируемая плита, 5—матрица, 6 — бетонная подкладка, 7 —теплоизоляция, 5 — контролньые кубы, 9 — бортовая опалубка, 10 — положение бортовой опалубки после распалубливания

Для извлечения изделий из матриц применяют траверсы или специальные выталкиватели (гидравлические, пневматические или механические). Траверсы пропускают через монтажные петли в изделии. Поднимают изделие четырьмя винтовыми домкратами, которые установлены по краям матрицы.

Для уменьшения сцепления с формуемым изделием поверхность матрицы затирают цементным раствором и железнят или делают мозаичной: покрывают цементным раствором с мраморной крошкой с последующим шлифованием.

Вследствие того что матрицы имеют большую массу, их делают неподвижными. В одной матрице можно бетонировать изделия с разными профилями окаймляющих граней. Для этого в бортах матрицы устраивают отверстия, в которых укрепляют закладные части— бортовые бруски 2 (рис. 100, а). Иногда к матрице 5 (рис. 100, б) прикрепляют на шарнирах или винтах бортовую опалубку 9.

Матрицы применяют главным образом для изготовления крупных железобетонных изделий со сложным рельефом поверхности, например часторебристых панелей, панелей с ребрами, расположенными по контуру.

Материалы дня смазывания форм

Материалы для смазывания должны удовлетворять следующим требованиям: – быть пригодными для нанесения распылителем или кистью на холодные или нагретые до 40°С поверхности; – быть способными превращаться в прослойку, не вызывающую сцепление изделий с поверхностью форм (например, порошкообразную или типа пленки) и легко разрушающуюся при распалуб-ливании; – не оказывать вредного воздействия на бетон, не образовывав пятен и потеков на лицевой поверхности изделия, не вызывать кор розии поверхности форм; – быть безопасными в пожарном отношении; – отличаться несложностью приготовления и быть недорогими недефицитными.

Смазочные материалы, применяемые при изготовлении железо бетонных изделий, могут быть разделены на чатыре группы: эмуль сии, растворы, суспензии, продукты отхода.

Эмульсии наиболее совершенные и перспективные смазочны материалы. Они бывают прямые и обратные.

Эмульсионные смазки однородны, постоянны но составу и качеству, достаточно просто наносятся, приготовляются в диспергаторе.

При приготовлении эмульсионной смазки на основе нигрола сначала в бак диспергатора заливают 250 л воды, нагревают ее до 50—70°С, добавляют необходимое количество хозяйственного мыла, предварительно измельченного и растворенного в небольшом количестве горячей воды. Затем включают установку. Через 2—3 мин в бак установки доливают необходимое количество масла. Продолжительность эмульгирования 12—15 мин.

Применяют эмульсионные смазки для металлических форм при тепловой обработке изделий. В результате получают гладкие поверхности изделий, не требующие дополнительных отделочных работ.

Растворы. Наиболее распространены смазки из растворов пет-ролатума в керосине или соляровом масле; веретенного масла или автола в соляровом масле; машинного масла в керосине; солидола и автола в соляровом масле и ряд других родственных им составов.

Петролатумно-керосиновая смазка предназначена для металлических и деревянных форм. Она может быть различных составов в зависимости от условий выдерживания железобетонных изделий. При твердении бетона в естественных условиях или при пропаривании применяют состав смазки 1:2 или 1:3 (пет-ролатум : керосин), при низких температурах— 1:4.

Петролатум разогревают до 60—80°С в баке с паровой или водяной рубашкой (или в ванне с паровыми регистрами) до капель-но-жидкого состояния (в баке не должно быть нерастворившихся сгустков петролатума). Затем в него при легком помешивании постепенно вливают весь керосин. Петролатумно-керосиновая смазка может долго храниться. Расход смазки на 1 м2 поверхности формы 500—1000 г.

Керосино-масляная смазка для металлических форм содержит, части по массе: керосина— 1, солярового масла—1 , со-апстока — 0,85 или керосина — 1, солидола— 1,5. Расход смазки на 1 м2 поверхности формы около 50—60 г.

При нанесении на поверхность формы смазки этой группы образуют несмачиваемую водой пленку, которая препятствует сцеплению бетона с формой. Однако они оставляют на поверхности изделий масляные пятна и содержат в своем составе огнеопасный компонент— соляровое масло и керосин.

Суспензии. К ним относятся глиняная, известковая, известково-глиняная, цементно-масляная, графитно-масляная, меловая и тальковая смазки.

Смазки из продуктов отхода (растворы отходов соапстока в воде, уайт-спирит). Недостаток этих смазок состоит в том, что они никогда не бывают однородного состава.

При производстве железобетонных изделий применяют главным образом смазки первой и второй групп.

Подготовка форм к укладке бетонной смеси

Перед укладкой бетонной смеси проверяют правильность сборки формы, надежность крепления бортов и вкладышей, образую-ющих пустоты.

Форму тщательно очищают от остатков бетона вручную или с помощью вращающихся проволочных или капроновых щеток и смазывают. Крупные, плотно приставшие частицы бетона срубают вручную. Смазку наносят распылителем слоем 0,1—0,3 мм или кистью слоем 0,2—0,3 мм. Наносить на поверхность металлических форм слой смазки более 0,3 мм, а бетонных матриц —более 0,5 мм не допускается, так как при этом поверхность изделий покрывается пятнами, а формы остаются загрязненными.

Укладка арматуры и бетонной смеси в формы

Арматурный каркас устанавливают в форму так, чтобы он не менял своего положения при вибрировании. Между арматурой, поддоном и стенками формы оставляют зазоры для защитного слоя, необходимая толщина которого выдерживается установкой под арматуру бетонных подкладок. Толщина защитного слоя назначается проектом и для различных сборных изделий колеблется от 10 до 80 мм.

Рис. 101. Схема самоходного бетоноукладчика с неподвижным бункером вместимостью 1 м3:
1 — бункер, 2 — редуктор, 3 — вибратор, 4 — штурвал, 5 — колесо, 6 — тележка, 7 — цепная передача, 8 — площадка, 9 — рама, 10 — электродвигатель

Одновременно с укладкой арматуры устанавливают монтажные петли, необходимые для строповки изделия.

На установках простейшего типа заполнять формы бетонной смесью можно с транспортных средств, но наиболее эффективно применять специальные бетоноукладчики, распределяющие бетонную смесь по форме.

Бетоноукладчик представляет собой самоходную тележку, движущуюся по рельсам, между которыми установлены формы для изделий. При изготовлении относительно узких изделий шириной до 1 —1,5 м применяют бетоноукладчики с неподвижным бункером (рис. 101), при большей ширине изделий — с бункером, перемещающимся в направлении, перпендикулярном движению бетоноукладчика. Тележка 6 бетоноукладчика приводится в движение от электродвигателя 10 посредством редуктора 2 и цепной передачи 7.

Бункер 1 бетоноукладчика загружают бетонной смесью непосредственно из бетоносмесителя или с помощью автопогрузчика, бадьи и другими способами. Для улучшения разгрузки бункер оборудован вибратором 3. Затвором бункера управляют вручную штурвалом 4. Производительность бетоноукладчика достигает 12 м3/ч.

Уплотнение бетонной смеси при формовании изделий

Бетонную смесь уплотняют преимущественно переносными вибраторами или на виброплощадках. Для изготовления одного или небольшого числа типов железобетонных изделий применяют виброштампы, виброформы и вибровкладыши. Бетонную смесь при изготовлении труб, цилиндрических опор линий электропередач уплотняют главным образом центрифугированием.

В зависимости от размера бетонируемой конструкции и степени насыщения ее арматурой применяют глубинные, поверхностные или наружные вибраторы.

Наиболее эффективно уплотняется смесь на виброплощадках, на которые устанавливают форму С бетонной смесью.

Виброплощадки состоят из одного или нескольких вибростолов или виброблоков с верхней подвижной рамой или без нее. Виброплощадки могут быть с круговыми колебаниями и вертикально или горизонтально направленными колебаниями.

Круговые колебания сообщает виброплощадке, форме и бетонной смеси система одновальных вибраторов. Направленные вертикальные колебания получают с помощью системы маятниковых или двухвальных вибраторов с двумя расположенными параллельно продольной оси дебалансными валами, вращающимися в противоположных направлениях. Горизонтально направленные колебания создаются вибраторами с дебалансами, расположенными параллельно поперечной оси в торцевой части виброплощадки.

Главным параметром виброплощадок считают их грузоподъемность.

На рис. 102 показана схема виброплощадки, состоящей из одного вибростола, который имеет верхнюю 2 и нижнюю 4 рамы, вибратор 6 и систему пружин 3 или рессор. Нижняя рама установлена на фундаменте 5, а верхняя опирается на нижнюю через систему пружин или рессор. Вибратор крепится снизу к верхней раме, которая колеблется на пружинах.

Форму с изделием, установленную на верхней раме, прочно закрепляют с помощью механических (клинья, рычаги), пневматических и электромагнитных прижимов. Только при правильном закреплении формы бетонная смесь будет подвергаться достаточно интенсивному вибрированию.

Рис. 102. Схема виброплощадки:
1 — форма с изделием, 2 — верхняя рама, 3 —пружина, 4— нижняя рама, 5 — фундамент, 6 — вибратор, 7 — крепление формы

Продолжительность вибрирования на виброплощадке зависит от жесткости бетонной смеси, размеров изделия, насыщенности арматурой, равномерности загрузки бетонной смесью, а также от амплитуды и частоты колебаний вибрационного механизма. Например, для изделий толщиной не более 15 см при средней насыщенности арматурой, равномерном распределении бетонной смеси по форме, амплитуде колебаний вибрационного механизма 0,35 мм и частоте 3000 кол/мин продолжительность вибрирования ориентировочно принимают равной показателю жесткости бетонной смеси, увеличенному на 30 с.

Виброплощадки универсальны: на них можно формовать разные изделия, устанавливая на верхнюю раму различные опалубочные формы.

В зависимости от длины виброплощадки на ней крепятся от одного до нескольких дебалансных вибраторов, валы которых стыкуются гибкими муфтовыми соединениями. Полученный таким образом общий вал типа карданного приводится во вращение от одного или нескольких электродвигателей.

Рама колеблющейся виброплощадки должна быть достаточно жесткой, чтобы амплитуды колебаний равномерно распределялись по всей длине стола и формуемого изделия. При недостаточной жесткости рамы в отдельных местах по длине виброплощадки и формы образуются точки с «нулевыми» амплитудами колебаний и бетонная смесь по длине изделия уплотняется неравномерно.

Так как с увеличением размеров изделий и длины виброплощадки непропорционально возрастают размеры сечений колеблющейся рамы и металлоемкость виброплощадки в целом, вместо одного общего вибростола применяются виброплощадки, которые состоят из отдельных синхронно колеблющихся небольших вибростолов с дебалансными вибраторами, прикрепленными снизу. Каждый стол с вибратором образует отдельный виброблок.

Промышленность серийно выпускает виброплощадки, собираемые из стандартных унифицированных элементов: виброблоков, карданных валов, шестеренных синхронизаторов и эластичных пружинных опор. Грузоподъемность виброплощадок колеблется от 10 до 40 т в зависимости от числа виброблоков, используемых в виброплощадке, от расчетной амплитуды колебаний и мощности электродвигателей.

Унифицированный виброблок представляет собой двухзальный дебалансный вибратор с вертикально направленными колебаниями. Грузоподъемность виброблока 1 т при величине амплитуды 0,6 мм; частота колебаний 3000 в минуту.

В зависимости от линейных размеров и конфигурации изготовляемых изделий, а также от грузоподъемности виброплощадки возможны различные схемы компоновки виброблоков в площадке: одно-, двух- и трехрядные компоновки с разным числом виброблоков в ряду. На полигонах применяют виброплощадки различных марок (табл. 13) с частотой колебаний 3000 в минуту, амплитудой колебаний от 0,3 до 0,75 мм.

Более эффективный виброударный режим уплотнения бетонной смеси обеспечивается виброплощадками на упругих прокладках в виде жесткой технической резины вместо эластичных пружинных опор. Такие виброплощадки требуют меньшей мощности электродвигателей. Для уплотнения бетонной смеси на виброплощадках необходим большой расход электроэнергии, так как при этом дополнительно затрачивается энергия на сообщение колебаний форме. Однако из-за высокой производительности, хорошего качества уплотнения бетонной смеси виброплощадки являются распространенным оборудованием на крупных полигонах.

При изготовлении изделий из малоподвижных и жестких бетонных смесей применяют дополнительную пригрузку на верхнюю поверхность изделий, благодаря которой повышается качество уплотнения смеси и обеспечивается более ровная поверхность изделия. Величину пригрузки назначают в зависимости от жесткости смеси. Она составляет для малоподвижных и жестких смесей от 0,001 до 0,003 МПа и для особо жестких смесей 0,003—0,01 МПа.

При необходимости создания пригрузок небольшой величины — примерно до 0,005 МПа, а также при небольших размерах бетонируемых изделий применяют виброщиты, которые представляют со-, бой стальную плиту, утяжеленную грузами и оборудованную двумя или четырьмя наружными вибраторами. Вибраторы сообщают > виброщиту направленные колебания.

Чтобы не увеличивать нагрузку на виброплощадку, применяют пневмопригруз (рис. 103) или рычажную пригрузку. При пневмо-пригрузе на находящуюся в форме бетонную смесь укладывают виброщит, на него помещают резиновую воздушную камеру, поверх которой располагают плоский верхний щит, соединенный с формой цепями. При нагнетании в камеру сжатого воздуха давление передается на виброщит, а от него на бетонную смесь.

Рис. 103. Пневмопригруз:
1 — верхний щит, 2 — резиновая воздушная камера, 3 — цепь, 4 — виброщит, 5 — форма, заполненная бетонной смесью

Рис. 104. Схема вибро штампа:
1 — вибросердечник, 2 — вибратор, 3 — прижимное устройство, 4 — бортовая оснастка, 5 — бетонная смесь

Пригруз развивает давление около 0,01 МПа. При рычажной пригрузке на поверхность бетонной смеси, уложенной в форму, опускают штамп с грузами, закрепленными на рычагах.

Виброштамп представляет собой вибрирующий груз — вибросердечник (рис. 104), опускаемый на открытую сверху и ограниченную снизу и с боков опалубочной формой бетонную смесь. После прекращения вибрации вибросердечник и бортовую оснастку формы поднимают, а отформованное изделие транспортируют на поддоне в пропарочную камеру. При виброштамповании можно применять особо жесткие бетонные смеси.

Виброформы представляют собой многократно используемую опалубку. Виброформы применяют, например, при изготовлении железобетонных колец (труб). На рис. 105 показан станок СМ-210К с виброформой. Виброформа состоит из наружной и внутренней опалубок и вибратора, скрепленного с внутренней опалубкой. Кольца распалубливают сразу по окончании уплотнения малоподвижной бетонной смеси, поднимая опалубку вертикально вверх. Производительность станка — 14 колец диаметром 1 —1,5 м и высотой 1,5 м в час.

Вибровкладыши применяют для уплотнения бетонной смеси и формования пустот в многопустотных настилах. Вибровкладыши представляют собой трубы круглого сечения, которым сообщается вибрация. Число применяемых вибровкладышей может быть равно числу пустот в настиле или превышать его в два раза, так как длина вибровкладыша часто принимается равной половине длины изделия.

Вибраторы устанавливают внутри вкладышей. После уплотнения вибровкладышами бетонную смесь дополнительно уплотняют с помощью виброщита.

Рис. 105. Станок СМ-210К с виброформой для изготовления железобетонных колец

По окончании вибрирования вибровкладыши извлекают из отформованного изделия, а затем поднимают виброщит.

Центрифугирование заключается в том, что загруженная в быстровращающуюся форму бетонная смесь под действием центробежных сил распределяется равномерным слоем по стенкам формы и хорошо уплотняется.

При изготовлении изделий (например, труб, цилиндрических пустотелых опор линий электропередач, мачт) таким методом применяют подвижную бетонную смесь. Иногда центрифугирование сочетают с вибрацией.

Тепловлажностная обработка железобетонных изделий

Наиболее распространенным способом ускорения твердения бетона, который позволяет получить в короткие сроки изделия с отпускной прочностью, является тепловлажностная обработка.

Величина отпускной прочности бетона в конструкциях и изделиях устанавливается в соответствии с требованиями ГОСТов предприятием-изготовителем по согласованию с потребителем и проектной организацией с учетом условий достижения бетоном проектной прочности ко времени полного загружения конструкций.

На полигонах изделия пропаривают в камерах при атмосферном давлении и применяют электропрогрев или обогрев теплым воздухом.

Экономически целесообразно ускорять твердение бетона, применяя жесткие бетонные смеси, быстротвердеющие цементы (БТЦ), 1 и химические ускорители твердения (хлорид кальция или другие добавки).

Ускорение твердения без тепловлажностной обработки позволяет снизить себестоимость изделий на 3—5%.

Пропариванию предшествует период предварительного выдерживания свежеотформованных изделий при температуре окружающей среды. Длительность этого периода может быть различной. Обычно изделия из бетона на портландцементе выдерживают до пропаривания при положительной температуре в течение 3—4 и более ч. При этом изделия из жестких смесей выдерживают в зависимости от времени схватывания цемента не менее 1—2 ч, а из особо жестких смесей — не менее 2-4 ч.

Изделия из бетона на шлако- и пуццолановом портландцемен-тах пропаривают без предварительного выдерживания.

Цикл тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий в камерах пропаривания состоит из периодов подъема температуры, изотермического прогрева и остывания.

Подъем температуры в камере осуществляют постепенно с учетом массивности прогреваемых элементов. Скорость повышения температуры не должна превышать для крупноразмерных тонкостенных изделий (многопустотных плит перекрытий, ферм) 25^0 в час, для более массивных элементов — 20°С в ч; для изделий из жестких смесей она может составлять 30—35°С в ч.

Оптимальная температура прогрева изделий может быть принята в пределах 70—90°С в зависимости от вида цемента. Отклонения от оптимальной температуры не должны превышать ±5°С.

Изотермический прогрев осуществляют при относительной влажности среды пропаривания 90—100%. Длительность изотермического прогрева предварительно намечают по специальным графикам (см. рис. 72), составленным для бетонов на различных цементах, и уточняют опытным путем.

Продолжительность пропаривания изделий, изготовленных из подвижных и малоподвижных бетонных смесей с добавкой хлористого кальция, составляет примерно 16 ч, из жестких бетонных смесей — 12 ч; без добавок хлористого кальция продолжительность цикла возрастает.

После окончания прогрева изделия из подвижных бетонных смесей охлаждают со скоростью 30—35, из жестких смесей — не более 40°С в ч.

В летних условиях тепловую обработку изделий на полигоне производят различными способами: – для изделий толщиной не более 15 см — подогревают бетонный – пол стенда (или матрицы) паром или горячей водой, пропускаемой через трубы или специальные полости; – для массивных изделий —пропаривают, подавая пар под брезентовые укрытия или колпаки, а также в камерах; – подогревают пол стенда или матрицы и одновременно пропаривают изделие.

В зимних условиях тепловую обработку изделий производят комбинированным способом, т. е. одновременно подогревают снизу и пропаривают сверху.
Брезентовые укрытия делают в виде одеял из двух слоев брезента с прослойкой из минеральной ваты. Края одеял прижимают к стенду металлическими накладками. Колпаки для покрытия отформованных на стенде изделий изготовляют из металлического каркаса и двух слоев досок с прокладкой между ними толя. По контуру опир’ания колпака устраивают гидравлический или песчаный затвор, а также резиновую или войлочную нашивку, обеспечивающую прилегание колпака к стенду.

Для тепловой обработки изделий применяют напольные и ям-ные пропарочные камеры.

Рис. 106. Ямная камера:
1 — цементный пол с железнением, 2 — железобетонная плита, 3 — бетонная или железобетонная подготовка, 4 — стена из монолитного бетона, 5 — крышка, 6 — сборная железобетонная плита, 7 — каналы для подачи пара и отвода конденсат

Напольные камеры устраивают глубиной 0,5—0,8 м на полу стенда, ограждая стенками места изготовления изделий. Стенки камер делают из бетона, бетонных камней или кирпича или в виде одной железобетонной конструкции лоткового сечения. В камерах формуют и затем пропаривают длинномерные (колонны, балки) и плоские (плиты) элементы, укладываемые в один ярус. Закрывают камеры чаще всего колпаками.

Ймные камеры (рис. 106) располагают обычно ниже уровня пола. Стены 4 камер делают бетонными или кирпичными. Формы и размеры камер устанавливают с учетом номенклатуры выпускаемых изделий и требуемой производительности полигона. Загружают изделия в камеры и разгружают их грузоподъемными машинами.

Ямные камеры закрывают съемными деревянными крышками 5 с металлическим каркасом и хорошей тепло- и пароизоляцией по контуру и по поверхности. Пар под покрытие и колпаки подают гибким шлангом с наконечником или из перфорированной трубы. Остывает изделие в камере после прекращения подачи пара.

Расход пара на полигонах при пропаривании бетона в детних условиях на стенде и в напольных камерах 400—500 и в ямных камерах 300—400, а в зимних условиях соответственно 700—800 и 500—600 кг на 1 м3 изделия.

Для уменьшения расхода пара и обеспечения заданного режима прогрева применяют пропарочные полуавтоматические камеры ямного типа с повышенной герметичностью.

В этой камере бетон пропаривают при температуре 100°С и 100%-ной относительной влажности. Благодаря равномерной и высокой температуре выдерживания срок пропаривания сокращается до 6—8 ч при расходе пара на 1 м3 изделий не более 150—250 кг.