4./2011 ВЕСТНИК _7/202J_МГСУ
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ
MODERN PROCESS LINES FOR THE FLOOR SLABS PRODUCTION
E.C. Романова, П.Д. Капырин
E.S. Romanova, P.D. Kapyrin
ГОУ ВПО МГСУ
В статье рассматриваются современные технологические линии для производства плит перекрытий методом безопалубочного формования. Разобран технологический процесс, состав линии, указаны характеристики используемого оборудования.
In current article the modern process lines for off-formwork slabs production is investigated. The whole technological process is examined as well as lines composition. The characteristics and qualities of the used equipment are mentioned.
B настоящее время залогом успеха предприятия по производству ЖБИ служит выпуск широкой номенклатуры изделий. Следовательно, современное предприятие, завод, комбинат нуждается в автоматизированных технологических линиях, легкопе-реналаживаемом оборудовании, универсальных машинах, применение энергосберегающих и энергоэффективных технологий.
Технологии производства железобетонных изделий и конструкций можно разделить на традиционные (конвейерная, агрегатно-поточная, кассетная) и современные, среди которых особое место занимает непрерывное безопалубочное формование.
Безопалубочное формование, как технология, была разработана во времена Советского Союза и носила название «технология комбайн-настил». Сегодня технология востребована в России, она, с каждым опытом эксплуатации, совершенствуется нашими специалистами, при этом используется опыт зарубежных компаний.
Технологический процесс метода безопалубочного формования заключается в следующем: изделия формуются на подогреваемом металлическом полу (около 60°С), армируются предварительно напряженной высокопрочной проволокой или прядями, формующая машина перемещается по рельсам, оставляя за собой непрерывную ленту формованного железобетона.
Известны три метода непрерывного безопалубочного формования: вибропрессование, экструзия и трамбование.
Метод трамбования
Суть метода трамбования заключается в следующем: формующая машина передвигается по рельсам, при этом уплотнение бетонной смеси в формующей установке осуществляется специальными молоточками. На рис. 1 показана схема формующей установки для непрерывного формования трамбованием.
Рис. 1 Схема формующей установки для непрерывного формования методом трамбования
Нижний слой бетонной смеси укладывается на формовочные дорожки из бункера 1 и уплотняется высокочастотными вибрационным уплотнителем 3. Верхний слой бетонной смеси подается из бункера 2, и тоже уплотняется высокочастотным уплотнителем 6. Дополнительно поверхность плиты уплотняется ударно-вибрационной трамбовкой. После обоих поверхностных уплотнителей установлены стабилизирующие плиты 4 для улучшения уплотнения бетонной смеси. Метод не получил широкого распространения, так как установка чрезвычайно сложна как в эксплуатации, так и в обслуживании.
Метод экструзии
Технологический процесс состоит из нескольких последовательных этапов:
1. Предварительно, специальная машина для чистки дорожек очищает металлопокрытие, а затем смазывает дорожки маслом.
2. Натягиваются арматурные канаты, которые используются для армирования, создается напряжение.
3. Затем начинается движение экструдера 1 (рис. 2), который оставляет за собой полосу отформованного железобетона 2 (рис. 2).
Рис. 2 Экструдер
4/2011 ВЕСТНИК _4/2011_МГСУ
Бетонная смесь в экструдере шнекамн нагнетается через отверстия формообразующей оснастки в направлении, противоположном движению машины. Формование идет по горизонтали, и формующая машина как бы отталкивается от готового изделия. Тем самым обеспечивается равномерное по высоте уплотнение, благодаря чему экструзия незаменима при формовании крупногабаритных изделий с высотой больше 500 мм.
4. Затем изделие проходит тепловую обработку - накрывается теплоизоляционным материалом, а снизу подогревается сам стенд.
5. После того, как бетон набрал необходимую прочность, плиту режут на проектную длину алмазной пилой с лазерным прицелом, предварительно сняв напряжение.
6. После распиловки пустотные плиты снимаются с производственной линии при помощи подъемных захватов.
Технология позволяет изготавливать плиты легче традиционных на 5-10%. Обеспечиваемое шнеками высокое уплотнение бетонной смеси дает возможность экономить около 20 кг цемента на каждом кубометре смеси.
Кроме преимуществ технология имеет существенные недостатки:
Велики эксплуатационные расходы. Жесткая бетонная смесь абразивна, что приводит к изнашиванию шнеков
Экструзионное оборудование рассчитано на цемент и инертные материалы только высшего качества (как правило, марки М500)
Ограничена номенклатура изделий. Экструзия не предназначена для формования балок, колонн, ригелей, столбов и других изделий малого сечения .
Метод вибропрессования
Метод вибропрессования оптимален для изготовления любых изделий с высотой не более 500 мм. Формующая машина оснащена вибраторами для уплотнения бетонной смеси. Она надежна и долговечна, не содержит быстроизнашивающихся частей. Номенклатура выпускаемых изделий разнообразна, с равным успехом производятся плиты пустотного настила, ребристые плиты, балки, ригели, столбы, опускные сваи, перемычки и т.д. Важное достоинство формующей машины ее неприхотливость к качеству сырья и связанная с этим экономичность. Высокое качество изделий достигается при использовании цемента марки 400, песка и щебня среднего качества.
Рассмотрим современный комплекс безопалубочного производства пустотных плит перекрытий (рис. 3) и опишем подробно технологический процесс.
Производственный цикл безопалубочного формования содержит следующие операции: очистку и смазку формовочной дорожки, раскладку арматуры, натяжение арматуры, приготовление бетонной смеси, формовку изделий, тепловую обработку, снятие напряжения с арматуры, разрезание изделий на отрезки заданной длины, вывоз готовых изделий.
В комплекс входят:
Производственные настилы
Слипформер
Аспиратор для бетона
Многофункциональная вагонетка
Автоматический плоттер (разметочное устройство)
Универсальная распиловочная машина
Пила для свежего бетона
Рис. 3 Технологическая линия производства преднапряженных пустотных плит перекрытий
Технические характеристики и преимущества, изготавливаемых изделий:
1. Высокие прочностные характеристики.
2. Высокая точность габаритных размеров.
4. Возможность изготовления различных типоразмеров по длине с любым шагом.
5. Возможность изготовления косых торцов изделий (возможно производить рез под любым углом).
6. Возможность формирования отверстий в перекрытиях для пропуска вентиляционных и санитарно-технических блоков за счет применения укороченных плит, а также выполнение этих отверстий стандартной ширины и положения в плане при формовании изделий.
7. Технология производства обеспечивает строгое соблюдение заданных геометрических параметров.
8. Расчетная равномерно распределенная нагрузка без учета собственной массы для всей номенклатуры от 400 до 2000 кгс/м2.
Номенклатура изделий
Таблица 1
Плиты перекрытий шириной 1197 мм
Толщина, мм Длина, м Масса, кг
120 мм От 2,1 до 6,3 От 565 ДО 1700
От 1,8 до 9,6
От 705 до 3790
От 2850 до 5700
Плиты перекрытий шириной 1497 мм
От 1,8 до 9,6
От 940 до 5000
От 3700 до 7400
От 7,2 до 14
От 5280 до 10260
Краткое описание и характеристики оборудования
1. Производственные настилы (рис.4)
Рис. 4 Устройство технологического пола: 1 - резьбовая шпилька; 2 - основание (фундамент); 3 - швеллер; 4 - арматурная сетка; 5 - металлопластиковая труба для обогрева; 6 - бетонная стяжка; 7 - утеплитель и бетонная стяжка; 8 - металлический лист покрытия
Бетонное основание под технологическим полом должно быть идеально ровным и иметь небольшой уклон в сторону канализационного стока. Пол нагревается электрическим кабелем или горячей водой до температуры +60°С. Предприятиям, имеющим собственную котельную, выгоднее применять водяной обогрев. Кроме того, при водяном обогреве пол нагревается быстрее. Технологический пол является сложным инженерным сооружением, которое должно выдержать вес формуемых железобетонных изделий. Поэтому толщина металлического листа составляет 12-14 мм. Из-за теплового изменения длины металлического листа (до 10 см на стометровой дорожке) лист закрепляется металлическими пластинами с миллиметровым зазором. Подготовку и сварку металлического листа следует производить на высшем уровне, так как чем чище обработана поверхность листа, тем ровнее потолочная поверхность плиты.
2. Слипформер (рис. 5)
Рис. 5 Слипформер
Формовочная машина - Слипформер (ш=6200кг) - предназначена для изготовления пустотелых плит. Машина оснащена всем необходимым оборудованием, включая такие принадлежности как, электрические кабели, кабельный барабан, емкость для воды и устройство заглаживания верхней поверхности - финишер.
Необходимая толщина плиты достигается путем замены трубно-опалубочного комплекта (замена занимает около 1 часа). Электрогидравлическое управление машины рассчитано на работу одного оператора.
Машина оснащена четырьмя ведущими колесами с электроприводом и вариатором, что обеспечивает разнообразие скорости передвижения и формования в зависимости от типа изготавливаемой плиты перекрытия и используемой бетонной смеси. Обычно скорость варьируется от 1,2 до 1,9 м/мин.
Машина оборудована одним стационарным передним и одним гидравлическим задним приемными бункерами для бетонной смеси. Она также оснащена двумя вибраторами с регулируемой мощностью. У машины имеется один кабельный барабан с гидроприводом и в комплекте с электрокабелем (максимальная длина 220 м). Для финишера предусмотрено крепежное устройство и электрическое присоединение.
Трубно-опалубочный комплект оснащены гидроприводом, боковые опалубочные элементы подвешены, что обеспечивает хорошее сцепление с направляющими. Бетон подается через двойной бункер с двумя выпускными раструбами, управляемыми
ВЕСТНИК _МГСУ
вручную (объем бетона для каждого раструба составляет 2 кубометра). Имеется одна гальванизированная емкость для воды.
Машина настраивается в соответствии с типом бетона, имеющимся на предприятии.
3. Аспиратор для бетона (рис. 6)
Рис. 6 Аспиратор для бетона
Аспиратор предназначен для удаления неотвержденного (свежего) бетона (ш=5000кг, 6000x1820x2840) применяется для вырезания в плитах профилей и изготовления плит с выступающей арматурой. Аспиратор может также применяться для очистки пола вдоль направляющих, а также между производственными стендами. Электропривод имеет две скорости движения вперед и две скорости движения назад. Низкая скорость составляет 6,6 м/мин, высокая - 42 м/мин.
В аспиратор входит:
1. Один встроенный фильтр и корпус фильтра, включая:
Фильтрующую поверхность площадью 10 м2
Полиэфирный игольчатый и войлочный фильтр с микропористым водо- и мас-лоотталкивающим внешним слоем
Автоматический клапан, меняющий мешочные фильтры при помощи нагнетания воздуха каждые 18 секунд
Емкость для отходов под фильтром
Сепаратор бетона, расположенный перед выпускным отверстием.
2. Аспирационное устройство в шумоизолирующем корпусе. Максимальная подача воздуха - 36 кПа, двигатель 11 кВт.
3. Центробежный насос и одна добавочная емкость для водяной форсунки.
4. Одна гальванизированная емкость для воды объемом 500 л.
Всасывающее сопло со встроенной водяной форсункой с ручным управлением и
пружинным балансировочным устройством, присоединенное к поперечине, позволяет осуществлять поперечное и продольное перемещение. Контейнер для отходов емкостью 1090 л. оборудован двумя пневматическими герметизирующими клапанами. Контейнер имеет крюк, облегчающий его подъем, а так же устройство для очищения контейнера путем подъемника. Регулируемая по высоте рабочая платформа предназначена для очистки направляющих. Аспиратор имеет крюк с проушиной, воздушный компрессор с емкостью на 50 литров, электрический выключатель и блок управления с возможностью установки до 4 пультов.
4. Многофункциональная вагонетка (рис. 7)
Рис. 7 Многофункциональная вагонетка
Вагонетка (ш=2450кг, 3237x1646x2506) работает от аккумулятора, выполняя следующие три функции:
1. Растягивание арматурных канатов и проволоки вдоль производственных стендов
2. Смазка производственных стендов
3. Чистка производственных стендов
Машина оснащена: анкерной плитой для крепления тросов и арматуры, скребком для очистки производственных стендов, пульверизатором для нанесения смазывающего состава, ручным тормозом.
5. Автоматический плоттер (разметочное устройство) (рис. 8)
Рис. 8 Плоттер
Плоттер (ш= 600 кг, 1600x1750x1220) предназначен для автоматической разметки плит и нанесения на них чертежей по любым геометрическим данным выполненным в формате ёхГ (скорость работы 24 м/мин), например, угол распила, вырезаемые области и идентификационный номер проекта. Панель управления плоттером - сенсорная. Данные о плите могут быть переданы на плоттер при помощи любого носите -
ВЕСТНИК _МГСУ
ля или посредством беспроводного присоединения к сети. Для измерений, точность которых составляет ±1 мм, используется лазер.
6. Универсальная распиловочная машина (рис. 9)
Рис. 9 Универсальная распиловочная машина
Данная распиловочная машина (ш=7500кг, 5100x1880x2320) позволяет пилить от-вержденные плиты необходимой длины и под любым углом. В машине используются диски 900-1300 мм с алмазной режущей кромкой; диски предназначены для распиловки плит с максимальной толщиной 500 мм. Скорость движения машины составляет 0-40 м/мин. Скорость распиловки 0-3 м/мин, имеется разнообразная регулировка. Скорость распиловки устанавливается автоматически при помощи экономичной регулировки мощности двигателя пилы. Подача охлаждающей воды производится со скоростью 60л в минуту. Режущий диск охлаждается с обеих сторон струями, регулируемыми при помощи датчика давления и расхода, установленного в системе подачи воды. Расположенные спереди сопла легко могут быть повернуты для быстрой смены пильного диска. Скорость распиловки регулируется для оптимального выполнения операции.
Распиловочная машина имеет следующие характеристики:
1. Электрические моторы, обеспечивающие точность движения.
2. Распиловочная машина полностью автоматизирована.
3. Оператору необходимо лишь ввести угол распила.
4. Ручное позиционирование выполняется при помощи лазерного луча.
7. Пила для свежего бетона (рис. 10)
Рис. 10 Пила для свежего бетона
Пила с ручным управлением (m= 650 кг, 2240x1932x1622) для продольной разрезки свежеуложенной бетонной смеси для получения плит нестандартной ширины, отличающейся от заданной в формовочной машине. Максимальная высота плиты составляет 500 мм. Пильный диск имеет электрический привод. Для экономии использованный алмазный диск (1100-1300) может быть утилизирован. Позиционирование и движение станка осуществляется вручную. Пила передвигается вдоль стенда на роликах, и снабжается электропитанием при помощи кабеля.
Использование такого технологического процесса позволяет:
Обеспечить повышенную несущую способность плит перекрытий (так как армирование осуществляется предварительно напряженной арматуры)
Обеспечить высокую плоскостность верхней поверхности за счет принудительного заглаживания поверхности плит
Обеспечить строгое соблюдение заданных геометрических параметров
Выпускать плиты с высокими прочностными характеристиками за счет принудительного уплотнения нижнего и верхнего слоев бетона и т.д.
Нами были рассмотрены современные технологические линии для производства плит перекрытий. Эти технологии отвечают большинству требованиям, предъявляемым к современному производству ЖБИ. Следовательно, являются перспективными, т.е. их использование позволяет предприятиям КПД, ЖБК и т.д. быть конкурентоспособными и в полной мере удовлетворять потребности заказчика.
Литература
1. Уткин В. Л. Новые технологии строительной индустрии. - М. : Русский издательский дом, 2004. - 116 с.
2. http://www.echo-engineering.net/ - производитель оборудования (Бельгия)
3. А. А. Борщевский, А.С. Ильин; Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий. Учебник для вузов по спец. «Пр-во строит. изд. и конструкций».- М: Издательский дом Альянс, 2009. - 368с.: ил.
1. Utkin V. L. New technologies of the building industry. - M: the Russian publishing house, 2004. - 116 with.
2. http://www.echo-engineering.net/ - the manufacturer of the equipment (Belgium)
3. A.A.Borschevsky, A.S.Ilyin; the Mechanical equipment for manufacture of building materials and products. The textbook for high schools on «Pr-in builds. изд. And designs». Publishing house the Alliance, 2009. - 368c.: silt.
Ключевые слова: перекрытия, формование, технологии, опалубка, оборудование, технологические линии, плиты
Keywords: overlappings, formation, technologies, a timbering, the equipment, technological lines, plates
Статья представлена Редакционным советом «Вестника МГСУ»
Использование стальной арматуры в бетонных конструкциях приводит к тому, что во время растяжения бетон не разрушается, но некоторые повреждения, в виде трещин, он получает. Этого можно избежать, если еще на стадии изготовления придать конструкции напряженное состояние. Напряжение в бетоне будет противоположно напряжению, возникающему в процессе эксплуатации. Линии безопалубочного формования, позволяют производить подобную продукцию. Эти линии применяют для производства широкой номенклатуры .
Линии безопалубочного формованиямогут быть установлены в существующих корпусах заводов по производству железобетонных конструкций, после необходимой реконструкции. Наш опыт показывает, что реконструкция может занять до девяти месяцев.
Общие принципы работы
Линии безопалубочного формования,изготовленные разными производителями, в целом работают на одних технологических принципах.
- На первом этапе происходит подготовка стендов, их необходимо очистить и смазать.
- На втором этапе, при содействии гидравлической аппаратуры, происходит натяжение стальной арматуры. Примечательно, что, вместо прутков, можно использовать стальные тросы.
- На третьем этапе формируют сами плиты. Для этой операции может быть использован экструдер или слипформер. Эти два способа несколько отличаются друг от друга, в частности, экструдер применяют для изготовления пустотных плит перекрытия, и слипформера возможностей больше.
Сформированные плиты закрывают тентом. Это необходимо для минимизации потерь воды. Плиты должны набрать 70 – 80% от проектной прочности. Для ускорения этого процесса организуют подогрев, с помощью системы циркуляции горячей воды.
По окончании термической обработки, и набора соответствующей прочности, плиты разрезают до необходимого размера. Резка выполняется дисковой пилой. Ее применение разрешает торцевать плиту практически под любым углом.
Экономическая целесообразность
Линия безопалубочного формования пустотных плит перекрытий,при правильной эксплуатации, затрачивает меньше ресурсов, чем традиционные способы изготовления таких плит. К примеру:
- Число персонала составляет всего 10 человек. На агрегатно-поточной линии с аналогичной производительностью занято от 20 до 25 человек в смену;
- Потребляемая мощность энергии в 2 – 2,5 раза ниже, чем у линий традиционных способов производства.
Лбф, эксплуатируемые в отечественной строительной индустрии, позволяют увеличивать объемы производства. На ней можно изготавливать до 50 плит стандартного размера в сутки при себестоимости ниже, чем у агрегатно-поточной линии. При этом качество таких плит выше!
На российском рынке представлены линии из Канады, Швейцарии и других стран.
Многофункциональный бетоносмесительный комплекс оснащен шестью бетоносмесителями SICOMA разного объема общей производительностью 360 кубометров бетона в час. Для составления смеси в качестве весоизмерительного инструмента применяется тензометрический датчик, сигнал с которого через программно-логический контроллер SIEMENS обрабатывается за доли секунд и выдает команды на выполнение действий исполнительным механизмам (двигатели, секторные затворы, запорная арматура с приводом). В результате в бункеры-дозаторы поступает необходимое количество материалов, рассчитанных в лаборатории. Процесс набора материалов контролируется автоматически. Смесители оснащены опциями оптимизации перемешивания бетонной смеси. Подача бетона с бетоносмесительного комплекса может осуществляться на семь стационарных постов. Собственный бетоносмесительный комплекс комбината полностью обеспечивает потребности для производства товарных смесей и ЖБИ.
цеха изготовления блоков ФБС
ДСК Коловрат располагает самоходными формующими машинами для вибропрессования блоков типа ФБС. Блоки могут производиться в короткие сроки в большом количестве номенклатурой, предусмотренной ГОСТ 13579-78.
линии безопалубочного формования
На длинных стендах линии безопалубочного формования компании TECNOSPAN изготавливаются преднапряженные железобетонные изделия. На сегодняшний день это наиболее прогрессивный способ формования. Немаловажно, что применение безопалубочных технологий примерно на порядок улучшает экологические показатели предприятия (снижаются шум, содержание пыли и т. д.) по сравнению с агрегатно-поточными линиями. Мы производим плиты пустотного настила, сваи, колонны, ригели, балки, перемычки. Все изделия имеют обязательный государственный Сертификат и соответствуют ГОСТам.
техническая лаборатория
Проверку материала на соответствие нормативам и контроль качества изделий проводит наша лаборатория, оснащенная высококачественным европейским оборудованием. Контроль качества производится на всех этапах — от входящего контроля материалов до отгрузки готовых изделий потребителю.
4./2011 ВЕСТНИК _7/202J_МГСУ
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ
MODERN PROCESS LINES FOR THE FLOOR SLABS PRODUCTION
E.C. Романова, П.Д. Капырин
E.S. Romanova, P.D. Kapyrin
ГОУ ВПО МГСУ
В статье рассматриваются современные технологические линии для производства плит перекрытий методом безопалубочного формования. Разобран технологический процесс, состав линии, указаны характеристики используемого оборудования.
In current article the modern process lines for off-formwork slabs production is investigated. The whole technological process is examined as well as lines composition. The characteristics and qualities of the used equipment are mentioned.
B настоящее время залогом успеха предприятия по производству ЖБИ служит выпуск широкой номенклатуры изделий. Следовательно, современное предприятие, завод, комбинат нуждается в автоматизированных технологических линиях, легкопе-реналаживаемом оборудовании, универсальных машинах, применение энергосберегающих и энергоэффективных технологий.
Технологии производства железобетонных изделий и конструкций можно разделить на традиционные (конвейерная, агрегатно-поточная, кассетная) и современные, среди которых особое место занимает непрерывное безопалубочное формование.
Безопалубочное формование, как технология, была разработана во времена Советского Союза и носила название «технология комбайн-настил». Сегодня технология востребована в России, она, с каждым опытом эксплуатации, совершенствуется нашими специалистами, при этом используется опыт зарубежных компаний.
Технологический процесс метода безопалубочного формования заключается в следующем: изделия формуются на подогреваемом металлическом полу (около 60°С), армируются предварительно напряженной высокопрочной проволокой или прядями, формующая машина перемещается по рельсам, оставляя за собой непрерывную ленту формованного железобетона.
Известны три метода непрерывного безопалубочного формования: вибропрессование, экструзия и трамбование.
Метод трамбования
Суть метода трамбования заключается в следующем: формующая машина передвигается по рельсам, при этом уплотнение бетонной смеси в формующей установке осуществляется специальными молоточками. На рис. 1 показана схема формующей установки для непрерывного формования трамбованием.
Рис. 1 Схема формующей установки для непрерывного формования методом трамбования
Нижний слой бетонной смеси укладывается на формовочные дорожки из бункера 1 и уплотняется высокочастотными вибрационным уплотнителем 3. Верхний слой бетонной смеси подается из бункера 2, и тоже уплотняется высокочастотным уплотнителем 6. Дополнительно поверхность плиты уплотняется ударно-вибрационной трамбовкой. После обоих поверхностных уплотнителей установлены стабилизирующие плиты 4 для улучшения уплотнения бетонной смеси. Метод не получил широкого распространения, так как установка чрезвычайно сложна как в эксплуатации, так и в обслуживании.
Метод экструзии
Технологический процесс состоит из нескольких последовательных этапов:
1. Предварительно, специальная машина для чистки дорожек очищает металлопокрытие, а затем смазывает дорожки маслом.
2. Натягиваются арматурные канаты, которые используются для армирования, создается напряжение.
3. Затем начинается движение экструдера 1 (рис. 2), который оставляет за собой полосу отформованного железобетона 2 (рис. 2).
Рис. 2 Экструдер
4/2011 ВЕСТНИК _4/2011_МГСУ
Бетонная смесь в экструдере шнекамн нагнетается через отверстия формообразующей оснастки в направлении, противоположном движению машины. Формование идет по горизонтали, и формующая машина как бы отталкивается от готового изделия. Тем самым обеспечивается равномерное по высоте уплотнение, благодаря чему экструзия незаменима при формовании крупногабаритных изделий с высотой больше 500 мм.
4. Затем изделие проходит тепловую обработку - накрывается теплоизоляционным материалом, а снизу подогревается сам стенд.
5. После того, как бетон набрал необходимую прочность, плиту режут на проектную длину алмазной пилой с лазерным прицелом, предварительно сняв напряжение.
6. После распиловки пустотные плиты снимаются с производственной линии при помощи подъемных захватов.
Технология позволяет изготавливать плиты легче традиционных на 5-10%. Обеспечиваемое шнеками высокое уплотнение бетонной смеси дает возможность экономить около 20 кг цемента на каждом кубометре смеси.
Кроме преимуществ технология имеет существенные недостатки:
Велики эксплуатационные расходы. Жесткая бетонная смесь абразивна, что приводит к изнашиванию шнеков
Экструзионное оборудование рассчитано на цемент и инертные материалы только высшего качества (как правило, марки М500)
Ограничена номенклатура изделий. Экструзия не предназначена для формования балок, колонн, ригелей, столбов и других изделий малого сечения .
Метод вибропрессования
Метод вибропрессования оптимален для изготовления любых изделий с высотой не более 500 мм. Формующая машина оснащена вибраторами для уплотнения бетонной смеси. Она надежна и долговечна, не содержит быстроизнашивающихся частей. Номенклатура выпускаемых изделий разнообразна, с равным успехом производятся плиты пустотного настила, ребристые плиты, балки, ригели, столбы, опускные сваи, перемычки и т.д. Важное достоинство формующей машины ее неприхотливость к качеству сырья и связанная с этим экономичность. Высокое качество изделий достигается при использовании цемента марки 400, песка и щебня среднего качества.
Рассмотрим современный комплекс безопалубочного производства пустотных плит перекрытий (рис. 3) и опишем подробно технологический процесс.
Производственный цикл безопалубочного формования содержит следующие операции: очистку и смазку формовочной дорожки, раскладку арматуры, натяжение арматуры, приготовление бетонной смеси, формовку изделий, тепловую обработку, снятие напряжения с арматуры, разрезание изделий на отрезки заданной длины, вывоз готовых изделий.
В комплекс входят:
Производственные настилы
Слипформер
Аспиратор для бетона
Многофункциональная вагонетка
Автоматический плоттер (разметочное устройство)
Универсальная распиловочная машина
Пила для свежего бетона
Рис. 3 Технологическая линия производства преднапряженных пустотных плит перекрытий
Технические характеристики и преимущества, изготавливаемых изделий:
1. Высокие прочностные характеристики.
2. Высокая точность габаритных размеров.
4. Возможность изготовления различных типоразмеров по длине с любым шагом.
5. Возможность изготовления косых торцов изделий (возможно производить рез под любым углом).
6. Возможность формирования отверстий в перекрытиях для пропуска вентиляционных и санитарно-технических блоков за счет применения укороченных плит, а также выполнение этих отверстий стандартной ширины и положения в плане при формовании изделий.
7. Технология производства обеспечивает строгое соблюдение заданных геометрических параметров.
8. Расчетная равномерно распределенная нагрузка без учета собственной массы для всей номенклатуры от 400 до 2000 кгс/м2.
Номенклатура изделий
Таблица 1
Плиты перекрытий шириной 1197 мм
Толщина, мм Длина, м Масса, кг
120 мм От 2,1 до 6,3 От 565 ДО 1700
От 1,8 до 9,6
От 705 до 3790
От 2850 до 5700
Плиты перекрытий шириной 1497 мм
От 1,8 до 9,6
От 940 до 5000
От 3700 до 7400
От 7,2 до 14
От 5280 до 10260
Краткое описание и характеристики оборудования
1. Производственные настилы (рис.4)
Рис. 4 Устройство технологического пола: 1 - резьбовая шпилька; 2 - основание (фундамент); 3 - швеллер; 4 - арматурная сетка; 5 - металлопластиковая труба для обогрева; 6 - бетонная стяжка; 7 - утеплитель и бетонная стяжка; 8 - металлический лист покрытия
Бетонное основание под технологическим полом должно быть идеально ровным и иметь небольшой уклон в сторону канализационного стока. Пол нагревается электрическим кабелем или горячей водой до температуры +60°С. Предприятиям, имеющим собственную котельную, выгоднее применять водяной обогрев. Кроме того, при водяном обогреве пол нагревается быстрее. Технологический пол является сложным инженерным сооружением, которое должно выдержать вес формуемых железобетонных изделий. Поэтому толщина металлического листа составляет 12-14 мм. Из-за теплового изменения длины металлического листа (до 10 см на стометровой дорожке) лист закрепляется металлическими пластинами с миллиметровым зазором. Подготовку и сварку металлического листа следует производить на высшем уровне, так как чем чище обработана поверхность листа, тем ровнее потолочная поверхность плиты.
2. Слипформер (рис. 5)
Рис. 5 Слипформер
Формовочная машина - Слипформер (ш=6200кг) - предназначена для изготовления пустотелых плит. Машина оснащена всем необходимым оборудованием, включая такие принадлежности как, электрические кабели, кабельный барабан, емкость для воды и устройство заглаживания верхней поверхности - финишер.
Необходимая толщина плиты достигается путем замены трубно-опалубочного комплекта (замена занимает около 1 часа). Электрогидравлическое управление машины рассчитано на работу одного оператора.
Машина оснащена четырьмя ведущими колесами с электроприводом и вариатором, что обеспечивает разнообразие скорости передвижения и формования в зависимости от типа изготавливаемой плиты перекрытия и используемой бетонной смеси. Обычно скорость варьируется от 1,2 до 1,9 м/мин.
Машина оборудована одним стационарным передним и одним гидравлическим задним приемными бункерами для бетонной смеси. Она также оснащена двумя вибраторами с регулируемой мощностью. У машины имеется один кабельный барабан с гидроприводом и в комплекте с электрокабелем (максимальная длина 220 м). Для финишера предусмотрено крепежное устройство и электрическое присоединение.
Трубно-опалубочный комплект оснащены гидроприводом, боковые опалубочные элементы подвешены, что обеспечивает хорошее сцепление с направляющими. Бетон подается через двойной бункер с двумя выпускными раструбами, управляемыми
ВЕСТНИК _МГСУ
вручную (объем бетона для каждого раструба составляет 2 кубометра). Имеется одна гальванизированная емкость для воды.
Машина настраивается в соответствии с типом бетона, имеющимся на предприятии.
3. Аспиратор для бетона (рис. 6)
Рис. 6 Аспиратор для бетона
Аспиратор предназначен для удаления неотвержденного (свежего) бетона (ш=5000кг, 6000x1820x2840) применяется для вырезания в плитах профилей и изготовления плит с выступающей арматурой. Аспиратор может также применяться для очистки пола вдоль направляющих, а также между производственными стендами. Электропривод имеет две скорости движения вперед и две скорости движения назад. Низкая скорость составляет 6,6 м/мин, высокая - 42 м/мин.
В аспиратор входит:
1. Один встроенный фильтр и корпус фильтра, включая:
Фильтрующую поверхность площадью 10 м2
Полиэфирный игольчатый и войлочный фильтр с микропористым водо- и мас-лоотталкивающим внешним слоем
Автоматический клапан, меняющий мешочные фильтры при помощи нагнетания воздуха каждые 18 секунд
Емкость для отходов под фильтром
Сепаратор бетона, расположенный перед выпускным отверстием.
2. Аспирационное устройство в шумоизолирующем корпусе. Максимальная подача воздуха - 36 кПа, двигатель 11 кВт.
3. Центробежный насос и одна добавочная емкость для водяной форсунки.
4. Одна гальванизированная емкость для воды объемом 500 л.
Всасывающее сопло со встроенной водяной форсункой с ручным управлением и
пружинным балансировочным устройством, присоединенное к поперечине, позволяет осуществлять поперечное и продольное перемещение. Контейнер для отходов емкостью 1090 л. оборудован двумя пневматическими герметизирующими клапанами. Контейнер имеет крюк, облегчающий его подъем, а так же устройство для очищения контейнера путем подъемника. Регулируемая по высоте рабочая платформа предназначена для очистки направляющих. Аспиратор имеет крюк с проушиной, воздушный компрессор с емкостью на 50 литров, электрический выключатель и блок управления с возможностью установки до 4 пультов.
4. Многофункциональная вагонетка (рис. 7)
Рис. 7 Многофункциональная вагонетка
Вагонетка (ш=2450кг, 3237x1646x2506) работает от аккумулятора, выполняя следующие три функции:
1. Растягивание арматурных канатов и проволоки вдоль производственных стендов
2. Смазка производственных стендов
3. Чистка производственных стендов
Машина оснащена: анкерной плитой для крепления тросов и арматуры, скребком для очистки производственных стендов, пульверизатором для нанесения смазывающего состава, ручным тормозом.
5. Автоматический плоттер (разметочное устройство) (рис. 8)
Рис. 8 Плоттер
Плоттер (ш= 600 кг, 1600x1750x1220) предназначен для автоматической разметки плит и нанесения на них чертежей по любым геометрическим данным выполненным в формате ёхГ (скорость работы 24 м/мин), например, угол распила, вырезаемые области и идентификационный номер проекта. Панель управления плоттером - сенсорная. Данные о плите могут быть переданы на плоттер при помощи любого носите -
ВЕСТНИК _МГСУ
ля или посредством беспроводного присоединения к сети. Для измерений, точность которых составляет ±1 мм, используется лазер.
6. Универсальная распиловочная машина (рис. 9)
Рис. 9 Универсальная распиловочная машина
Данная распиловочная машина (ш=7500кг, 5100x1880x2320) позволяет пилить от-вержденные плиты необходимой длины и под любым углом. В машине используются диски 900-1300 мм с алмазной режущей кромкой; диски предназначены для распиловки плит с максимальной толщиной 500 мм. Скорость движения машины составляет 0-40 м/мин. Скорость распиловки 0-3 м/мин, имеется разнообразная регулировка. Скорость распиловки устанавливается автоматически при помощи экономичной регулировки мощности двигателя пилы. Подача охлаждающей воды производится со скоростью 60л в минуту. Режущий диск охлаждается с обеих сторон струями, регулируемыми при помощи датчика давления и расхода, установленного в системе подачи воды. Расположенные спереди сопла легко могут быть повернуты для быстрой смены пильного диска. Скорость распиловки регулируется для оптимального выполнения операции.
Распиловочная машина имеет следующие характеристики:
1. Электрические моторы, обеспечивающие точность движения.
2. Распиловочная машина полностью автоматизирована.
3. Оператору необходимо лишь ввести угол распила.
4. Ручное позиционирование выполняется при помощи лазерного луча.
7. Пила для свежего бетона (рис. 10)
Рис. 10 Пила для свежего бетона
Пила с ручным управлением (m= 650 кг, 2240x1932x1622) для продольной разрезки свежеуложенной бетонной смеси для получения плит нестандартной ширины, отличающейся от заданной в формовочной машине. Максимальная высота плиты составляет 500 мм. Пильный диск имеет электрический привод. Для экономии использованный алмазный диск (1100-1300) может быть утилизирован. Позиционирование и движение станка осуществляется вручную. Пила передвигается вдоль стенда на роликах, и снабжается электропитанием при помощи кабеля.
Использование такого технологического процесса позволяет:
Обеспечить повышенную несущую способность плит перекрытий (так как армирование осуществляется предварительно напряженной арматуры)
Обеспечить высокую плоскостность верхней поверхности за счет принудительного заглаживания поверхности плит
Обеспечить строгое соблюдение заданных геометрических параметров
Выпускать плиты с высокими прочностными характеристиками за счет принудительного уплотнения нижнего и верхнего слоев бетона и т.д.
Нами были рассмотрены современные технологические линии для производства плит перекрытий. Эти технологии отвечают большинству требованиям, предъявляемым к современному производству ЖБИ. Следовательно, являются перспективными, т.е. их использование позволяет предприятиям КПД, ЖБК и т.д. быть конкурентоспособными и в полной мере удовлетворять потребности заказчика.
Литература
1. Уткин В. Л. Новые технологии строительной индустрии. - М. : Русский издательский дом, 2004. - 116 с.
2. http://www.echo-engineering.net/ - производитель оборудования (Бельгия)
3. А. А. Борщевский, А.С. Ильин; Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий. Учебник для вузов по спец. «Пр-во строит. изд. и конструкций».- М: Издательский дом Альянс, 2009. - 368с.: ил.
1. Utkin V. L. New technologies of the building industry. - M: the Russian publishing house, 2004. - 116 with.
2. http://www.echo-engineering.net/ - the manufacturer of the equipment (Belgium)
3. A.A.Borschevsky, A.S.Ilyin; the Mechanical equipment for manufacture of building materials and products. The textbook for high schools on «Pr-in builds. изд. And designs». Publishing house the Alliance, 2009. - 368c.: silt.
Ключевые слова: перекрытия, формование, технологии, опалубка, оборудование, технологические линии, плиты
Keywords: overlappings, formation, technologies, a timbering, the equipment, technological lines, plates
Статья представлена Редакционным советом «Вестника МГСУ»
Оборудование для производства пустотных плит перекрытий. Наша компания подбирает и поставляет данное оборудование в зависимости от задач предъявляемых Заказчиком. Два наших основных требования при поставке линии:
- Производственное помещение , в котором будет установлена линия безопалубочного формования пустотных плит, должно иметь длину не менее 90 метров . В данные габариты разместятся дорожки длиной 72 м. пог. Устройство дорожек меньшей длины мы считаем не целесообразным по следующим причинам:
- при технологии безопалубочного формования на «входе/выходе» формовочной машины происходят небольшие технологические потери бетонной смеси и арматуры. На 4-х дорожках по 60 пог. м. эти потери будут в 2 раза больше, чем на 2-х дорожках по 120 пог. м.
- после цикла формования на одной дорожке нам необходимо промыть формовочный модуль и переставить машину на следующую дорожку. Из практики, на данную операцию уходит около 40 минут. Соответственно на 4-х дорожках по 60 пог. м. потери производственного времени будут в 2 раза больше, чем на 2-х дорожках по 120 пог. м.
Пример "входа" формовочной машины на дорожку. Формовка ЛБФ
- Наличие собственной бетоносмесительной установки. Т.к. для работы на линии безопалубочного формования пустотных плит требуется «жёсткая» бетонная смесь, мы не сможем доставить данную смесь в миксерах. Так же не желательно иметь длительный промежуток времени (максимум 20 минут) между приготовлением бетонной смеси и укладкой её на формовочную дорожку. Данное обстоятельство практически исключает доставку требуемой смеси в кузове самосвала.
Главным различием в оборудовании для линии безопалубочного формования является формовочная машина. Существует три типа формовочных машин: экструдер , виброформовочная машина и слипформер . Наша компания поставляет линии безопалубочного формования с применением экструдеров , либо виброформовочных машин . Чем объясняется данная вариативность?
Линия безопалубочного формования пустотных плит с комплектацией виброформовочной машиной. В первую очередь уместна там, где годовой объём выпуска пустотных плит не превышает 100 000 м2, либо сложилась комфортная конкурентная среда Т.к. одна из особенностей виброформовочной машины - это увеличенный расход цемента в используемой бетонной смеси. В среднем - это 70 «лишних» килограмм на 1 м3 бетона против смеси применяемой в экструдере .
За год, на выпуск 100 000 м2 пустотных плит шириной 1 200 мм, высотой 220 мм требуется порядка 11 000 м3 бетонной смеси. При средних 70 «лишних» кг/м3 бетона, годовой перерасход цемента составит около 750 тонн.
Чем же выигрывает виброформовочная машина у экструдера?
- меньший объём инвестиций. Проще говоря цена комплекта линии безопалубочного формования с виброформовочной машиной , примерно в 1,5 - 2 раза ниже аналогичного комплекта с экструдером.
- стоймость каждой сменной насадки у виброформовочной машины ниже чем у экструдера в 5-8 раз.
- существует такое понятие, как соотношение затрат на расходные материалы и ЗИП / на 1 м2 выпускаемой плиты в год. У виброформовочной машины данное соотношение не превышает 0,08 Евро/м2. Минимальное значение у экструдера , которое встречалось в нашей практике - 0,18 Евро/м2. В первую очередь различие данных показателей связано с тем, что у виброформовочных машин нет таких быстроизнашивающихся частей, как шнеки, которые стоят на экструдерах .
На видео, ниже, представлена технология безопалубочного формования с применением виброформовочной машины "Resimart" (Испания), в том числе поставляемой нашей компанией.
