Производство керамзитобетонных стеновых панелей

На посту №4 постоянно работает оператор и рабочий. Они выполняют операции укладывания в форму облицовочные коврики бумагой к поддону, разглаживают от середины к краям. Во избежание смещения полотнищ относительно друг друга они должны быть склеены внахлёст не менее 70-80 мм.

На посту №5 рабочий данного поста и рабочий поста №4 устанавливают арматурный каркас, а также фиксаторы для создания защитного слоя и предупреждения порыва ковров арматурными стержнями.

После закрепления вкладыша фиксаторами производится установка деревянных пробок и закладных деталей.

                              Рис.2 – конвейерное производство.

Рабочий поста №5 обслуживает также передаточное устройство №2, каждая вторая форма перемещается на вторую ветвь линии формовки.

Пост №6 обслуживает 2 формовщика. При поступлении полностью подготовленной формы на пост №6 рабочий проверяет правильность установки закладных деталей, пробок, арматурного каркаса и облицовочного коврика. По мере необходимости, устраняет дефекты. Оператор бетоноукладчика СМЖ-69А на вкладыш формы выдаёт необходимое количество цементно-песчаного раствора на фактурный слой.

Далее на посту №7 оператор бетоноукладчика СМЖ-3507 выдаёт необходимое количество разогретой керамзитобетонной смеси. Затем на посту №8 бетоноукладчиком подаётся цементно-песчаный раствор и производится уплотнение заформованных изделий и затирается затирочной машиной 1-ШБ.

Керамзитобетонная смесь заранее приготавливается при помощи керамзитобетоносмесителя СБ-93.

Керамзитобетоносмеситель СБ-93 предназначен для приготовления строительных растворов фактурного слоя и теплоизоляционных керамзитобетонных смесей.               

По принципу смешивания материалов и конструктивному исполнению керамзитобетоносмеситель относится к турбулентным стационарным смесителям, предназначенным для комплектования технологичен ских линий заводов строительной индустрии.

Керамзитобетоносмеситель включает в себя раму с массивной плитой, корпус подшиников, бак с затвором, разгрузочные лопасти, ротор, приводы ротора и разгрузочных лопастей.

Рама служит основанием смесителя. Она сварена из листового и профильного проката. Литой корпус подшипников, в котором помещен вал ротора с насаженными на него подшипниками, вмонтирован между двумя стойками, сваренными из швеллеров. На нижнем конце вала насажен шкив клиноременной передачи. Корпус подшипников в собранном виде (с валом ротора и шкивом) закреплен на раме болтами. На стойках корпуса подшипников также болтами закреплен смесительный бак, снабженный крышкой, в которой есть отверстие для загрузки материалов. Материалы в баке перемешиваются за счет потоков, создаваем мых ротором, работающим по принципу рабочего колеса центробежного насоса. Примерная схема потоков при перемешивании представлена на рис. . Ротор приводится во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. Разгрузочные лопасти приводятся в действие соосно расположенным редуктором при отборе мощности от вала ротора через промежуточный валик, соединенный с валом ротора и входным валом редуктора с помощью упругих полумуфт.

Готовая смесь разгружается через отверстие, расположенное в конической части бака, при открытом затворе, приводимом в действие с помощью пневмоцилиндра, подключенного к воздушной сети давлением 0,5—0,6 МПа.

Укладка и равномерное распределение бетонной смеси внутри форм – полуавтоматическое управление. Бетоноукладчик СМЖ 166Б имеет бункера, установленные на раме, которая может двигаться продольно; бункера двигаются поперечно по порталу, имеется поворотная воронка с движением на 180°С, что позволяет распределять смесь по поверхности изделия любого очертания. Непрерывную выдачу бетонной смеси производят ленточными питателями.

Удобоукладываемость бетонной смеси для изготовления наружных стеновых панелей должна составлять 5-10 секунд. Распределение и уплотнение бетонной смеси в форме осуществляется посредством объёмного виброуплотнения. При таком уплотнении вибрационные импульсы сообщаются всей бетонной смеси формуемого изделия в объёме формы. Объёмное виброуплотнение осуществляется на виброплощадках с вертикально направленными колебаниями с частотой 50 Гц.

Виброплощадка (рис.4) – универсальное формовочное оборудование для формования широкой номенклатуры изделий в передвижных формах с грузоподъёмность до 20 т. Виброплощадки передвигают колебательные движения от рамы с вибровозбудителем к закреплённой на нём форм со смесью. Рамы имеют упругие опоры и устройства для крепления форм электромагнитным способом.

                                   Рис.3 – виброплощадка.

После перестановки формы на пост №9 при помощи виброплощадки СМЖ-200Б производит уплотнение бетонной смеси.

Уплотнив бетонную смесь, оператор бетоноукладчика производит укладку штукатурного слоя раствора в форму и уплотняет его при помощи заглаживаемого вала бетоноукладчика, рабочий производит сбор излишков бетонной смеси в бадью, которую используют для формования следующих изделий. В это время оператор производит заполнение бункеров бетонной смесью из накопительных бункеров.

Пост №10 обслуживает один рабочий – оператор затирочной машины(рис.4). При помощи этой машины производят затирку штукатурного слоя. Очищаем борта формы от излишков раствора при помощи мастерка. Затем устанавливаем форму-вагонетку на передаточное устройство №3 и перемещаем её в щелевую камеру.

                                  Рис.4 – затирочная машина.

Решающим средством ускорения твердения бетона в условиях заводской технологии сборного железобетона является тепловая обработка.

Как известно, цикл тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий складывается из следующих периодов:

1) подъём температуры;

2) изотермическое выдержка при наивысшей принятой температуре;

3) охлаждение изделий.

Преждевременное повышение температуры даже в условиях, исключающих возможность испарения влаги, отрицательно отражается на конечной прочности бетона. Оптимальное время подъёма температуры перед тепловой обработкой зависит от ряда факторов и оно тем меньше, чем тоньше помол цемента, чем меньше в нем белита и чем выше температура среды, в которой выдерживается бетон перед тепловой обработкой.

Постепенный подъём температуры не только повышает прочность бетона, но и обеспечивает получение более устойчивых прочностных показателей. За счёт нагрева скорость реакции гидратации цемента резко возрастает и ускоряется структурообразование бетона.

                                    Рис.5 – щелевая камера.

Схватывание бетона зависит не только от состава цемента и бетона, но и от температуры окружающей среды. Чем выше В/Ц и подвижность бетонной смеси и ниже температура среды, тем продолжительней подъём температуры. В зависимости от этих факторов время подъёма температуры для бетонов на портландцементе может изменяться от 2 до 10 ч. В нашем случае подъём температуры продолжается в течении 1,5 часа до температуры 80-85°С т.к. используется предварительный разогрев керамзитобетонной смеси.

После подъема температуры до заданного максимума следует период изотермического прогрева, когда изделие выдерживается при требуемой постоянной температуре. В этот период необратимо фиксируются все те дефекты структуры, которые приобрел бетон в период нагрева.

Однако температурное равновесие в этот период может нарушаться вследствие экзотермии цемента. В этом случае происходят отдача тепла от изделия в окружающую среду и испарение воды. Изменение влажностного состояния и температуры изделия при тепловой обработке. В течение небольшого промежутка времени вследствие экзотермического эффекта температура бетона значительно возрастает и может превысить температуру среды. При этом максимальное превышение температуры среды может достигать 6...8°С.

На данном этапе наблюдается наибольшая скорость формирования бетона. Разность температуры и влагосодержания по сечению бетона в этот период начинает уменьшаться и постепенно выравнивается, что значительно улучшается условия структурообразования, кроме того, в это время идёт дальнейшая гидратация цемента. Длительность периода определяется скоростью выравнивания температурного поля в бетоне и кинетикой химических реакций и составляет 7,5 часов.

При понижении температуры в тепловой установке в период охлаждения температура бетона должна снизиться до температуры окружающей среды.

В этот период бетон имеет большую температуру, и внутреннее давление паров в изделии превышает давление паров окружающей среды. За счет образовавшегося температурного градиента происходит интенсивное испарение влаги из бетона. По мере охлаждения изделия и испарения влаги с поверхности происходит миграция влаги из центральных участков изделия. Влага, удаляясь из изделия в виде пара, образует каналы, которые идут во все стороны от центральных участков изделия к периферии и соединяют между собой пустоты и поры, образовавшиеся в процессе приготовления и укладки бетона. Вследствие этого цементный камень имеет больше пор, и после тепловой обработки характеризуется направленной пористостью. Продолжительность периода охлаждения – 2 часа.

При выгрузке изделия из камеры температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40°С

Тепловлажностная обработка оказывает существенное влияние на конечную прочность бетона. Следует отметить что, такие факторы как: длительность предварительной выдержки, водоцементное отношение, жесткость бетонной смеси, вид цемента должны всегда учитываться при назначении режима тепловой обработки.

После тепловой обработки, изделия поступают на конвейер отделки и доводки стеновой панели. Линия представляет собой напольный цепной конвейер, оснащённый опорными тележками, винтовым натяжным устройством и приводом для обнажения фактурного слоя, а также транспортной линией, имеющей посты, на которых производится ремонт и оборудование проемов панелей наружных стен.

Формование наружных стеновых панелей по конвейерной схеме осуществляется «лицом вниз». Декоративная отделка панелей производится декоративным составом на основе мраморной крошки с размером частиц, до 10 мм, а также ковровой керамикой.

Керамические плитки подбираются по рисунку, наклеивается на бумажные листы и укладываются на поддон форм-вагонеток. Облицовка крепится слоем цементно-песчаного раствора толщиной 2 см, с подвижностью не более 1-2 см.

После тепловой обработки, электромостовым краном стеновая панель устанавливается на моечную машину, где производится отчистка поверхности от бумаги с помощью горячей воды.                    

Из цеха панели выводятся на склад готовой продукции с помощью самоходной тележкой СМЖ-151А, а также конвейера отделки и комплектации.

    2.6. Основы теории элементарных процессов.

- теория смешивания компонентов бетонной смеси

Полное смешивание - существенная часть для производства униформы, высококачественного бетона. Поэтому, оборудование и методы должны быть способными к эффективному смешиванию конкретных материалов, содержащих наибольшую указанную совокупность, чтобы произвести однородные смеси самого низкого резкого спада, практичного для работы. Отдельное смешивание пасты показало, что смешивание цемента и воды в пасту прежде, чем скомбинировать эти материалы с совокупностями может увеличить сжимающую силу получающегося бетона паста вообще смешана в быстродействующем, миксере стри-типа в w/cm (вода, чтобы цементировать отношение) 0.30 к 0.45 массой. Заранее перемешанная паста тогда смешана с совокупностями и любой остающейся водой партии, и заключительное смешивание закончено в обычном конкретном оборудовании смешивания.  Высокоэнергетический Смешанный Бетон (бетон КРОМКИ) произведен посредством быстродействующего смешивания цемента, воды и песка с чистым определенным потреблением энергии по крайней мере 5 килоджоулей за килограмм соединения. Это тогда добавлено к примеси пластификатора и смешано после этого с совокупностями в обычной бетономешалке. Эта паста может использоваться непосредственно или вспенена (расширенная) для легкого бетона. Песок эффективно рассеивает энергию в этом процессе смешивания. ЗАПНИТЕСЬ бетон быстро укрепляется в обычных и низких температурных условиях, и обладает увеличенным объемом геля, решительно уменьшая капиллярность в твердых и пористых материалах. Рекомендуется для сборного бетона, чтобы уменьшить количество цемента, так же как конкретную крышу и примыкающие плитки, булыжники и легкое конкретное производство блока.

-теория виброуплотнения

Высококачественный бетон можно получить при использовании качественных материалов, правильном подборе состава бетонной смеси, эффективном ее уплотнении и создании оптимальных условий для твердения бетона.
         Бетонную смесь, укладываемую в монолитные конструкции, уплотняют штыкованием, трамбованием, вибрированием и вакууми-рованием. Цель уплотнения — обеспечить хорошее заполнение бетонной смесью опалубочной формы и добиться наилучшей упаковки входящих в нее частиц. Хорошо уплотненный бетон имеет более высокую плотность, его объемная масса по сравнению с неуплотненной бетонной смесью повышается с 2,2 до 2,4—2,5 т/м3. Возрастают прочность, морозостойкость, водонепроницаемость бетона, улучшаются другие его свойства. 
         Штыкование смеси ведут вручную с помощью шуровок. Из-за трудоемкости и низкой производительности этого способа его применяют в исключительных случаях для уплотнения бетонной смеси в тонкостенных и густоармированных конструкциях. Укладку высокоподвижных смесей (с осадкой конуса более 10 см) и литых ведут тоже с помощью шнуровок, чтобы избежать их расслоения при вибрировании. 
        Трамбование бетонной смеси ведут ручными и пневматическими трамбовками.         Этот способ применяют редко — при укладке весьма жестких бетонных смесей в малоармированные конструкции, а также в тех случаях, когда применить вибраторы невозможно из-за отрицательного воздействия вибрации на расположенное вблизи оборудование. 
Основным способом уплотнения бетонных смесей является вибрирование, или виброуплотнение. Этот способ применяют для уплотнения смесей с осадкой конуса от 0 до 10 см.
         Сущность процесса виброуплотнения упрощенно можно представить следующим образом. На бетонную смесь, представляющую» собой многокомпонентный конгломерат с рыхлой структурой и упруговязкими свойствами, воздействуют вибрацией. Вибраторы погружают в бетонную смесь, крепят к опалубке или устанавливают на поверхность слоя смеси. Энергия вибрационных колебаний ближайших слоев смеси преодолевает силы внутреннего трения и сцепления между ее компонентными частицами. В результате резка снижается вязкость смеси; в период вибрирования она приобретает свойства тяжелой структурной жидкости, обладающей значительной текучестью. При этом смесь хорошо заполняет опалубочную форму и пространство между густорасположенными арматурными стержнями. 
          Вместе с тем при снижении вязкости смеси в результате вибрирования ее частицы под действием гравитационных сил стремятся занять по отношению друг к другу наиболее устойчивое положение. Это приводит к взаимоукупорке частиц, т. е. к наиболее плотному их расположению в форме. Одновременно в зоне вибрации создается повышенное давление, вследствие чего воздух интенсивно вытесняется из бетонной смеси. Эти взаимосвязанные процессы обеспечивают получение бетона с плотной структурой и хорошего качества.
         Вибрирование характеризуется двумя параметрами: частотой и амплитудой колебаний, причем в данном случае амплитуда — наибольшее отклонение колеблющейся частицы от положения равновесия, выраженное в миллиметрах. Эти параметры взаимосвязаны: низкочастотные вибраторы имеют большую амплитуду колебаний, и наоборот.
        Выпускаемые нашей промышленностью вибраторы по вибрационным характеристикам можно подразделить на низкочастотные с числом колебаний до 3500 в 1 мин и амплитудой до 3 мм, средне-частотные, имеющие 3500—9000 кол/мин и амплитуду 1—1,5 мм; высокочастотные с частотой 10 000—20 000 кол/мин и амплитудой 0,1—1 мм.
        Низкочастотные вибраторы с наибольшим эффектом применяют для уплотнения бетонных смесей с крупностью заполнителя 50— 70 мм и более, среднечастотные — при крупности 10—50 мм, высокочастотные — при крупности до 10 мм, т. е. мелкозернистых бетонов.
        По способу воздействия на бетонную смесь вибраторы подразделяют на внутренние (глубинные), погружаемые рабочим органом (корпусом) в слой бетонной смеси, и непосредственно передающие колебания через корпус.
        Внутренние вибраторы подразделяют на вибробулавы и вибраторы с гибким валом. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на слой бетонной смеси, передают ей колебания через рабочую площадку или вибробрус. Наружные в ибр а тор ы укрепляют на опалубке, через которую они передают колебания бетоннной смеси.
        По роду питающей энергии различают вибраторы электромеханические, электромагнитные и пневматические.
        По использованию вибраторы подразделены на одиночные и вибропакеты, используемые для уплотнения бетонной смеси в большеобъемных блоках.
        При уплотнении бетонной смеси внутренними вибраторами толщину укладываемых слоев принимают не более 1,25 от их рабочей части. Для лучшего сцепления между отдельными слоями вибратор частично заглубляют в ранее уложенный слой. Продолжительность вибрирования в одной точке зависит от типа вибратоpa и технологических характеристик бетонной, смеси, в частности ее подвижности. Чем меньше подвижность уплотняемой смеси, тем больше длительность ее виброуплотнения. 
        Следует помнить, что при недостаточной продолжительности вибрирования смесь окажется недоуплотненной, а бетон — пористым и некачественным.    Чрезмерно же длительное вибрирование приводит к расслоению смеси и ухудшению качества бетона. В каждом случае опытным путем определяют оптимальное время вибрирования. Ориентировочно для внутренних вибраторов оно равно 20—50 с.
        Степень виброуплотнения определяют визуально. Основными признаками достаточного виброуплотнения служат: прекращение оседания бетонной смеси, появление на ее поверхности цементного молока и прекращение выделения пузырьков воздуха.
        По окончании виброуплотнения смеси на одной позиции во избежание появления пустот вибратор медленно вытаскивают, не выключая его, и переставляют на новую позицию. Расстояние между позициями не должно превышать полутора радиусов действия вибратора, причем зоны вибрирования должны перекрывать друг друга. Радиус действия зависит от подвижности бетонной смеси и типа вибраторов. Для вибратора с гибким валом И-116А он колеблется от 25 до 50 см, для вибробулавы И-50А — от 45 до 50 см. 
        Для получения качественного бетона особенно тщательно необходимо вести виброуплотнение смеси в углах опалубки и у ее стенок, в местах с густорасположенной арматурой, на перегибах конструкции. Чтобы не нарушить сцепления бетона с арматурой или закладными деталями, не следует устанавливать на них работающие вибраторы. 
        Поверхностными вибраторами бетонную смесь уплотняют отдельными полосами с перекрытием провибрированной полосы на 10—15 см. Толщина слоев, прорабатываемых поверхностными вибраторами, составляет 25—30 см; продолжительность работы на одной позиции от 20 до 60 с. Окончание вибрирования определяют по внешним признакам, которые перечислены выше. При перестановке поверхностный вибратор специальным крючком отрывают от бетона и перемещают на новую позицию. Не рекомендуется медленно протаскивать работающий вибратор по поверхности бетона, так как при этом затруднительно вести контроль качества виброуплотнения. Вибробрус (виброрейку) в процессе виброуплотнения медленно перемещают по специальным направляющим, укладываемым по краям бетонируемой полосы.
        Наружные вибраторы жестко крепят к опалубке. С их помощью можно уплотнять смесь на глубину до 25 см. При бетонировании высоких конструкций (например, колонн или стен) устанавливают несколько вибраторов по высоте, включая их по мере укладки бетонной смеси. Можно пользоваться одним вибратором, переставляемым с места на место, при наличии приспособлений для быстрого его закрепления. Продолжительность работы поверхностного вибратора на одной стоянке 50—90 с. Для обеспечения бесперебойного и качественного виброуплотнения на рабочем месте должны находиться запасные вибраторы.
        Способ уплотнения бетонной смеси вакуумированием основан на принципе отсоса из нее излишней воды и воздуха. При отсосе частицы смеси сближаются, снижая ее пористость и усадку и улучшая качество бетона. Так, прочность вакуумированного бетона повышается на 15—20% по сравнению с визированным бетоном.
        Вакуумирование применяют для уплотнения бетона в тонких конструкциях, имеющих большую развернутую поверхность (например, при бетонировании сводов, оболочек и куполов). Наибольшая толщина слоя бетона, прорабатываемого вакуумированием, 30 см.
        Вакуумирование смеси можно вести несколькими способами: с помощью опалубочных вакуум-щитов (при бетонировании тонких вертикальных или наклонных стенок); переносными вакуум-ящиками, которые устанавливают сверху на уложенный бетон; при помощи вакуум-трубок, устанавливаемых внутрь бетонной конструкции; комбинированным способом, сочетающим в себе признаки первых трех.
         В комплект оборудования для вакуумирования входят вакуум-насос, ресивер, всасывающие шланги и вакуум-щиты (вакуум-трубки). Вакуум-щит состоит из каркаса размером 100X125 см с герметизирующей прокладкой по контуру. В нижней части щита имеется основа из двух стальных сеток и натянутой по ним фильтрующей ткани. Между крышкой щита и фильтрующей частью образуется полость; при создании в ней вакуума из бетона отсасывается воздух и свободная вода, в результате чего бетон уплотняется. Вакуумирование смеси ведут при степени разрежения в системе не менее 70 кПа. 
По окончании вакуумирования вакуум-щиты отсоединяют от системы. В полости попадает воздух, и они легко отстают от бетона. Щиты снимают и переставляют на новые позиции.