Формование железобетонных изделий

Формование железобетонных конструкций представляет собой процесс, в котором бетонной смеси в сочетании с соответствующей арматурой, теплоизоляционными и другими материалами придается требуемая форма. При этом смесь уплотняется, затем схватывается и твердеет, образуя изделие заданных свойств и размеров.

Этот процесс слагается из ряда последовательно совершающихся операций, к которым относятся чистка, смазка и сборка формы, укладка и фиксация арматуры, бетонной смеси и других материалов, уплотнение бетонной смеси, заглаживание поверхности изделия и, наконец, схватывание и твердение бетонной смеси до распалубочной прочности.

Формование изделий может совершаться в перемещаемых и неперемещаемых формах. Формование в перемещаемых формах совершается в процессе последовательного перемещения формы с одного поста на второй, затем на третий и т. д. На каждом посту совершается определенная производственная операция, например чистка формы, смазка ее, укладка арматуры, бетонной смеси и т. д. При этом машины и люди, выполняющие эти операции, размещены по потоку на соответствующих постах.

Перемещение формы с одного поста на следующий может быть непрерывным или периодическим.

Изготовление изделий в непрерывно перемещающихся формах или на непрерывно движущейся ленте называется непрерывно-конвейерным производством, оно характеризуется скоростью движения формующей ленты конвейера или скоростью перемещения поезда вагонеток (форм). Типичными представителями таких конвейеров являются одно- и двухъярусные прокатные станы.

Периодическое перемещение формы с одного поста на другой может совершаться ритмично и неритмично. Производство изделий в ритмично-перемещающихся формах называют конвейерно-пульсирующим. Промежуток времени, в течение которого формы находятся на соответствующих постах и через который каждая из них перемещается на следующий, характеризуя собой работу конвейера, называют ритмом его движения. Он определяется длительностью выполнения наиболее продолжительной операции. В пульсирующих конвейерах формы вагонетки перемещаются по замкнутому циклу.

Неритмичное перемещение форм-вагонеток с поста на пост и пребывание их на каждом посту столько времени, сколько необходимо для выполнения соответствующей операции, характеризует агрегатно-поточное производство, которое отличается от конвейерного тем, что при этом способе отсутствует постоянный ритм перемещения форм.

По сравнению с конвейерным агрегатно-поточное производство обладает большей гибкостью и маневренностью и не требует глубокой переналадки производственной линии при смене ассортимента изготовляемых конструкций.

Формование изделий в неперемещаемых формах, когда все производственные операции последовательно совершаются на одном месте перемещающимися машинами и людьми, называют стендовым производством. Стендовую технологию применяют главным образом на построечных полигонах временного типа и при изготовлении крупногабаритных или длинномерных изделий, перемещение которых с поста на пост связано с определенными трудностями.

Независимо от того, будут ли изделия монолитными или сборными, их изготовлят в опалубке или в формах, основное назначение t которых заключается в том, чтобы придать изделиям соответствующую форму, размеры и поверхность. Исходя из этого к формам предъявляют следующие требования.

Размеры должны быть строго выдержаны в пределах заданных допусков, они должны быть прочными, жесткими и в то же время легкими, портативными, простой конструкции и легко ремонтируемыми. Оборачиваемость форм должна быть максимальной. Материал формы не должен реагировать с бетонной или растворной смесью и не должен разрушаться при тепловлажностной обработке изделий. Формы снабжают фиксаторами или анкерными приспособлениями для крепления арматуры.

Формы могут быть неподвижными и перемещаемыми, разъемными и неразъемными, индивидуальными и групповыми, с немедленной и с последующей распалубкой, вертикальными и горизонтальными, гладкими и профилирующими.

Формы изготовляют из твердых пород дерева, окованного железом, из железобетона и металла, а в последнее время для этой цели стали использовать стеклопластики.

Дерево используют в качестве опалубочного материала при возведении монолитных сооружений и для изготовления форм при выполнении небольших заказов на нетиповые изделия. Железобетонные формы используют при стендовом производстве. Для изготовления перемещаемых форм при агрегатно-поточном и конвейерном производстве используют сталь.

Поверхность формы и ее детали очищают механическим и пневматическим способами. Механическую чистку осуществляют стальными щетками, шлифовальными карборундовыми дисками, пескоструйными аппаратами и другими приспособлениями, снимающими с поверхности формы приставшие к ней части бетона. Очищенная форма тщательно обдувается сжатым воздухом.

Рабочие поверхности формы перед бетонированием смазывают специальными смазками, предотвращающими прилипание бетона. Толщина наносимого слоя смазки не должна превышать 0,3 мм. Смазка не должна растворяться в воде, не должна химически реагировать как с материалом формы, так и с бетоном, не должна впитываться в бетон и оставлять на его поверхности жировые пятна и не должна стекать с вертикальных поверхностей (бортов). В качестве смазки используют различные составы, представляющие собой водные эмульсии отработанных машинных, трансформаторных, веретенных, соляровых и других масел. Смазку наносят с помощью пневматических распылителей, действующих сжатым до 3-4 ат воздухом.

Арматуру в виде рабочих стержней, сеток, монтажных и закладных деталей или в виде готовых каркасов укладывают в смазанную форму и крепят в ней с помощью специально приваренных коротышей, гнутых ограничителей и специальных фиксаторов различного вида.

Бетонорастворные смеси из бетоносмесительных узлов доставляют к формовочным постам механическим способом и только в некоторых случаях кассетного производства изделий - пневмотранспортом. Смеси доставляют бетонораздатчиками, представляющими собой бункера, бадьи, транспортные ленты и различные емкости, перемещаемые мостовыми кранами, тельферами, самоходными порталами и др. Доставленная смесь или сразу выдается в форму, или перегружается в бетоноукладчик. В первом случае смесь распределяют и разравнивают вручную, во втором - бетоноукладчиком.

Бетоноукладчики состоят из самоходного портала, перемещающегося на рельсовом ходу от бетонораздатчика вдоль формы, одного или нескольких бункеров емкостью от 1 до 3 м³ для бетонных и растворных смесей, из питателей, выдающих смеси в форму, и из приспособлений для распределения и их разравнивания, а иногда и для уплотнения в форме. Различают бетоноукладчики с вибролотковыми питателями, используемые для формования изделий шириной до 2 м, и бетоноукладчики с ленточными питателями для более широких изделий. Укладка бетонной смеси в форму вибролотковым питателем определяется шириной лотка, углом наклона его к горизонту, интенсивностью вибрации и скоростью перемещения бетоноукладчика вдоль формы.

Толщина слоя бетонной смеси, уложенной в форму бетоноукладчиком, оборудованным ленточным питателем, регулируется скоростью перемещения укладчика вдоль формы и скоростью движения ленты, выдающей смесь. Рабочая скорость такого бетоноукладчика составляет от 2 до 9 м/мин, транспортная скорость от 10 до 15 м/мин и скорость движения ленточного питателя от 6 до 9 м/мин. Бетонную смесь в бункера бетоноукладчика загружают с таким расчетом, чтобы количество ее точно соответствовало объему изделия. При двух- или трехслойном формовании изделий питание формы и укладку бетонорастворной смеси осуществляют с помощью бетоноукладчиков, оборудованных несколькими бункерами, по одному для каждого вида смеси, поочередно выдающих их в форму послойно, в несколько последовательных заходов бетоноукладчика.

Пневматическую подачу бетонной смеси к кассетным установкам осуществляют сжатым воздухом.