|
|
|
Формование бетонных и железобетонных изделий. Процесс, собственно, формования бетонных и железобетонных изделий включает следующие операции: установку форм и формообразующих элементов, укладку и распределение бетонной смеси в форме, ее уплотнение и заглаживание открытой поверхности. Задача формования обеспечить получение изделий заданных размеров и формы, фиксированного расположения арматуры и закладных деталей, максимальной плотности и равномерной структуры бетона. Эффективность виброобработки при формовании изделий оценивается по равномерности уплотнения бетонной смеси в оптимальные сроки. О достигнутой плотности судят по величине коэффициента уплотнения равного отношению фактической средней плотности свежеуложенной смеси к расчетной. Величина коэффициента уплотнения не должна быть менее 0.98. Виброобработка бетонных смесей позволяет полностью разрушить сложившуюся первоначальную структуру смеси и затем создать новую, более плотную. При этом происходит сближение зерен заполнителей и достигается хорошее сцепление межзернового пространства цементным тестом или раствором при удалении пузырьков воздуха. И = А2 Р, Длительность виброобработки для достижения оптимального уплотнения зависит от амплитуды и частоты колебаний. Эффект вибрации более полно характеризуется величиной интенсивности колебаний (И), представляющий собой совместную функцию скорости и ускорения: Практические значения частоты колебаний для обычных бетонных смесей находятся в пределах 2800 3000 кол/мин при амплитуде 0.1-0.5 мм. где А и f- соответственно амплитуда и частота колебаний. Для малоподвижных и жестких смесей эффективно применение низкочастотного ударно-вибрационного уплотнения с частотами 10- 20 Гц и амплитудами 4 10 мм. Оптимальная интенсивность вибрации зависит от консистенции бетонной смеси: чем ниже подвижность бетонной смеси, тем больше должна быть величина интенсивности вибрации. Например, для бетонной смеси с В/Ц=0,52 и продолжительностью вибрации 60 с оптимальная интенсивность равна 450 см2/с3, а при В/Ц=0,43 равна 800 см2/с3. Классификация методов формования: Для правильной оценки эффективности вибрации нужно знать не только режим вибрационного воздействия, но и закономерности распространения колебаний внутри бетонной смеси. Особенно это необходимо учитывать при формовании крупноразмерных изделий. Вибрационные методы формования имеют несколько разновидностей. Формование на виброплощадках, когда уплотняется весь объем бетонной смеси, находящейся в форме. Формование методом литья, когда применяются весьма подвижные бетонные смеси, способные хорошо заполнять форму под действием силы тяжести без приложения внешних сил. Формование изделий поверхностными вибраторами. Поверхностное вибрирование создается через подвижную вибрирующую плоскость, укладываемую на поверхность формы, заполненной бетонной смесью. Формование изделий глубинными вибраторами. Кроме того, внутреннее вибрирование смеси может происходить при помощи вибровкладышей, заранее устанавливаемых внутри формы для образования пустот в изделии. Центробежный метод формования. Формование изделий центробежным способом производят на центрифугах. Распределение и уплотнение бетонной смеси в процессе центрифугирования происходят под действием центробежной силы, возникающей при быстром вращении барабана центрифуги. Формование изделий наружным вибрированием. Наружное вибрирование осуществляется через стенки или днище формы, к которым жестко прикреплены вибраторы. Прессование бетонной смеси. Различают способ штампового прессования изделий из песчаного или мелкозернистого бетона, когда уложенная бетонная смесь подвергается давлению прессующего штампа, покрывающего всю площадь изделия, и способ мундштучного прессования, при котором бетонная смесь подается в камеру с уменьшающимся по направлению к выходному отверстию (мундштуку), откуда выходит спрессованное изделие в виде сплошной ленты. Изготовление изделий методом торкретирования. При этом способе нанесение на поверхность арматурной сетки, формы или специальной матрицы тонких слоев цементно-песчаного раствора или мелкозернистого бетона производится сжатым воздухом при помощи цемент-пушки. В ряде случаев представляется целесообразным осуществлять повторное вибрирование уложенной в форму и уплотненной бетонной смеси. Одно-, двукратное или многократное вибрирование до конца периода формирования структуры приводит к 15 20 % повышению эксплуатационных свойств бетонов. Уплотнение бетонной смеси трамбованием. Данный способ характеризуется многократным приложением прессующего давления на бетонную смесь. Зная величину минимально необходимой амплитуды колебаний для обеспечения заданной интенсивности вибрирования в наиболее удаленной для данного изделия точке от места приложения виброимпульсов можно по приведенной выше форме рассчитать необходимую величину амплитуды колебаний непосредственно на вибраторе, а по этой амплитуде подобрать тип и мощность вибратора (для принятой частоты колебаний). Колебания в бетонной смеси носят затухающий характер по мере удаления от источника вынужденных колебаний, так как упруго-пластно-вязкая среда, какой является уплотняемая бетонная смесь, оказывает сопротивление колебаниям. Интенсивность затухания завит от вязкости бетонной смеси в момент ее вибрирования и от частоты колебаний (с увеличением вязкости и частоты коэффициент затухания увеличивается), но не зависит от величины амплитуды колебаний. С увеличением жесткости бетонной смеси в верхних слоях изделий наблюдается недоуплотнение, особенно в тонкостенных изделиях. В связи с этим при виброуплотнении нашли применение пригрузочные щиты, располагаемые на верхней открытой поверхности изделия. Величина давления от пригрузочного щита находится обычно в пределах 30-70 г/ см2 открытой поверхности изделия. Время уплотнения для каждого изделия зависит от его объема, характеристик бетонной смеси и вида виброустановок. Как правило, время уплотнения в этих случаях в производственных условиях устанавливается экспериментально. Методы уплотнения бетонных смесей. Повторное вибрирование можно производить только до начала процесса кристаллизационного структурообразования силикатной части, т. е. не позже чем через 2-4 ч после окончания укладки бетонной смеси и ее первого вибрирования. Этот срок можно менять в ту или иную сторону в зависимости от температуры бетона в изделии и свойств примененных цемента и добавок. Каждой бетонной смеси присуще свое оптимальное прессующее давление. Это давление расходуется на преодоление сил трения и сцепления частичек между собой, преодоление сил трения материала о стенки форм, а также на давление защемленного воздуха. При формовании давление передается не сразу на всю толщину, а постепенно, по мере уплотнения верхних слоев. С увеличением прессующего давления возрастают силы сопротивления деформированию системы, поэтому прессование жестких смесей лучше проводить послойно. Прессование. При прессовании происходит принудительное перемешивание и взаимное сближение твердых частичек бетонной смеси, характеризуемое большим или меньшим объемным сжатием системы. Наилучший эффект достигается при прессовании очень жестких, почти не связанных смесей с малым водосодержанием. Прессующее давление зависит от жесткости и состава смеси, объема и размеров уплотняемого участка и изменяется от 0,2 до 15 МПа. Высокое давление можно создать при формовании небольших по площади изделий либо при концентрированной передаче силового воздействия на небольшом участке уплотняемого слоя. Например, при помощи катков, перемещающихся по уложенной в форму бетонной смеси, либо протяжкой формы с бетонной смесью под стационарно установленными валками (силовой прокат). Такой способ прессования наиболее эффективен и относительно легко технически осуществим. Однако прессование в чистом виде, без сочетания с вибрированием, нельзя считать эффективным. Большим препятствием сближения частиц бетонной смеси является наличие практически несжимаемой воды в межзерновом пространстве, которую необходимо удалять, кроме того, препятствием деформирования смеси является заклинивание крупного и прочного заполнителя. В результате создается равновесие внешних и внутренних сил. При этом частицы смеси занимают весьма устойчивое положение, хотя и не размещены наиболее плотно и компактно в формуемом объеме бетона. В результате уплотнение не завершено. Таким образом, метод прессования наиболее эффективен при уплотнении жестких мелко-зернистых смесей и для изделий небольшой толщины. При изготовлении более толстых изделий необходимо применять послойное формование. Уплотнение бетонной смеси центрофугированием. При центробежном формовании трубчатых изделий распределение и уплотнение бетонной смеси в форме при ее быстром вращении происходят под действием центробежных сил N, величина которых пропорциональна массе частиц т: Трамбование можно рассматривать как мгновенно прикладываемое прессующее давление. В процессе трамбования бетонной смеси многократно повторяющимися ударами трамбовки частицам сообщается кинетическая энергия, под действием которой зерна и куски крупного заполнителя перемещаются в направлении действия сил, внедряются в основную массу бетонной смеси и наиболее плотно укладываются в ней. При ударах трамбовки отдельные частицы заполнителя внедряются в нижерасположенные слои бетонной смеси и уплотняют ее. Трамбование, в отличие от прессования, можно применять для уплотнения бетонной смеси в изделиях значительной толщины при ее послойной укладке. где r-радиус вращения, со -угловая скорость, m масса частицы. N = г со2 т, При центробежном уплотнении бетонной смеси имеется тенденция к ее расслоению. Объясняется это тем, что масса зерен заполнителя, пропорциональная их объему, больше массы воды, а также массы малых частиц цемента и минеральных добавок. Поэтому величина центробежных сил, действующих на более крупные частицы, больше величины этих сил, действующих на более мелкие. В результате крупный заполнитель прижимается к стенке формы, а вода с наиболее дисперсными частицами твердой фазы отжимается и скапливается в виде шлама на внутренней поверхности формуемого изделия. Количество отжимаемой воды, в зависимости от режима центрифугирования, состава и характеристик смеси, может доходить до 25-30% от количества воды затворения. Это, несомненно, повышает плотность бетона в наружных слоях изделия. На практике для трубчатых конструкций среднего диаметра начальное число оборотов формы принимают в пределах 60- 150 об/мин, при этом чем больше диаметр, тем меньше число оборотов. На стадии уплотнения число оборотов формы увеличивают до 400-900 об/мин и более. При этом давление на бетонную смесь, развиваемое в центрифугах, постепенно увеличивается с 0,0175 до 0,065 МПа, в жироскопических центрифугах оно доходит до 0,145 МПа. Центробежное формование труб и трубчатых конструкций осуществляют в станках-центрифугах, в которых цилиндрическая форма с бетонной смесью вращается с заданной скоростью. В зависимости от способа крепления форм и приведения их во вращение различают три типа центрифуг ( 5.5.2): Однако в целом структура бетона по сечению элемента оказывается неравномерной наряду с очень плотной структурой наружных слоев имеется довольно пористая во внутренних. Для устранения этого и уменьшения расслоения смеси обычно ограничивают наибольшую крупность заполнителя 15-20 мм, подбирают достаточно вязкие и пластичные смеси, а при необходимости получения в трубчатых изделиях особо плотного и водонепроницаемого бетона формование изделия производят в несколько слоев (от 2 до 4) с удалением шлама с внутренней поверхности после каждого этапа формования. свободно-роликовые, в которых форма свободно укладывается своими бандажами на вращающиеся катки (ролики) и приводится во вращение за счет сил трения от приводных катков; ременные жироскопического типа, в которых форма свободно подвешивается на ремнях и приводится во вращение благодаря силам трения между текстропными ремнями и ребордами формы. осевые, в которых форма прочно зажимается с торцов между двух бабок планшайбами, центрально насаженными на вращающиеся шпиндели; 5.5. Схема центрифуг: а- однорядовая роликовая центрифуга, 1- приводной ролик, 2 поддерживающие ролики, 3 форма, 4 предохранительная скоба; б осевая центрифуга, 1 бабка с разгонным двигателем, 2 бабка с редуктором, 3 двигатель, 4 торцевые планшайбы, зажимающие форму, 5 форма; в ременная жиро-скопическая) центрифуга, 1 ограждение привода, 2 ведущий вал, 3 ведомый вал, 4 ремни, 5 поддерживающие ролики, б форма, 7 защитный кожух  Качественные показатели древесных материалов. Качественные показатели затвердевших растворов. "Каково удлинение - такова и сила". Каменная засыпка печи-каменки. Камни бетонные стеновые. Камни стеновые из горных пород. Каркасы и опоры. Керамические материалы и изделия. Характеристики вечномерзлых грунтов оснований.Домой - Монтаж Вывоз мусора: www.lugr.ru, кузовные запчасти для иномарок |
