Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow География arrow ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕЛИОРАЦИИ
Посмотреть оригинал

Технология производства бетонных работ

Технология производства бетонных работ включает в себя следующие операции: изготовление опалубки и арматуры, приготовление бетонной смеси, транспортирование и укладка бетона, монтаж сооружений из изготовленных ранее частей и др.

Основной операцией при производстве бетонных плит является приготовление бетонных смесей. Для этого требуются материалы, поставляемые с других предприятий (цементы, добавки) и имеющиеся на месте (щебень, гравий, песок, вода). Материалы, используемые для данного производства, должны отвечать требованиям ГОСТа.

Фракции щебня и гравия должны соответствовать:

  • а) по крупности — следующим диаметрами частиц: 5...20;
  • 20...40; 40...70; 70... 120 (150) мм;
  • б) по прочности — двойной прочности бетона. Содержание примесей мелких глинистых и пылеватых частиц в гравии не должно превышать 1 ...2 % по массе.

Песокдля бетона должен иметь крупность частиц 0,15... 5,00 мм (мелкий песок — 0,15...2,00 мм; крупный песок — 2...5 мм.) Содержание более мелких частиц допускается до 2...3 %.

Вода, используемая для приготовления бетона, не должна иметь механических примесей и содержать растворимых соединений более 5 г/л. Общее содержание сульфатов в воде не должно превышать 2,7 г/л, а показатель pH не должен быть ниже 4.

Марка цемента по прочности должна превышать заданную марку бетона:

*5... 100 150 200 250 300 400 500 600

/?ц... 200 200...300 400 500 500 500...600 500...600 600

В качестве добавок для улучшения свойств бетона чаще всего используют пластификаторы (сульфитно-дрожжевая барда (СДБ), хлористый кальций (СаС12)); ускорители твердения в зимнее время (СаС12, NaCl; К2, С03, NaN02); неактивные добавки для понижения тепловыделения и экономии цемента (тонкомолотый кварцевый песок и др.).

Состав бетона должен учитывать свойства местных материалов и условия производства работ.

От количества воды зависят пластические свойства бетонной смеси, которые оцениваются по осадке стандартного конуса (ОК), см, или показателю жесткости, с. Бетонные смеси считаются жесткими при OK = 0...3 см; пластичными — при OK = 3...6 см; литыми — при ОК > 6 см.

Жесткие смеси плохо заполняют опалубку (форму) и уплотняются, однако при хорошем уплотнении они обладают высокой прочностью, что позволяет уменьшить расход цемента.

Пластичные смеси легко заполняют опалубку даже при большом количестве арматуры и хорошо уплотняются вибраторами.

Литые бетоны применяют редко, так как из-за повышенной пористости бетона (уменьшение прочности) они требуют более высоких норм расхода цемента.

Выбор пластичности бетонной смеси зависит от особенностей бетонируемой конструкции (табл. 13.2).

Камень, гравий, песок или песчано-гравийные смеси добывают в открытых разработках — карьерах. В горных карьерах проводятся сухие разработки; в пойменных, периодически затопляемых паводковыми водами, и в русловых карьерах материал добывается из-под воды;

По назначению предприятия подразделяются:

  • а) на промышленные, постоянно обслуживающие разных потребителей в районе их расположения;
  • б) сырьевые, постоянно поставляющие материалы для предприятий, вырабатывающих строительные материалы и полуфабрикаты (например, заводы бетонных и железобетонных изделий);
  • в) построечные, временно обслуживающие определенные объекты в период строительства.

Добывают и перерабатывают материал с помощью специальных землеройных машин как сухим, так и мокрым способами.

Сухой способ применяют при небольшой загрязненности смеси пылеватыми и глинистыми частицами (в сумме не более 3...5%).

Таблица 13.2

Осадка стандартного конуса и показатель жесткости бетонной смеси

Вид конструкции

Осадка стандартного конуса, см

Показатель

жесткости,

с

Подготовка под фундаменты и бетонные покрытия

0...1

50...60

Массивные неармированныс и малоарми- рованные конструкции

1...3

25...35

Массивные армированные конструкции, плиты, балки, колонны большого и среднего сечения

3...6

15... 25

Густоармированные железобетонные тонкостенные конструкции

6...10

10...12

Он заключается в основном в разделении материала по крупности.

При большой загрязненности смеси применяют мокрый способ, т.е. отделяют песок от гравия способом промывки. Материал промывают на грохотах с помощью трубок с отверстиями (брызгал), направляющих струи воды под углом к поверхности сита навстречу движению материала по нему.

Кроме того, мокрый процесс обеспечивает промывку материала для удаления пылеватых и глинистых частиц. Удаляют частицы с помощью моечно-сортировочных барабанов, гравиемоечных барабанов, пескомоек и др. В последующем материал обезвоживают на ситах, в отстойниках и бункерах, имеющих дренажные устройства.

При добывании материала в карьерах способом гидромеханизации он поступает на переработку в виде пульпы, которая сначала пропускается через сито, позволяющее отделить гравий от песка. Последующая сортировка гравия по крупности выполняется аналогично сухому процессу. Для выделения пылеватых и глинистых частиц используют гравитационные и центробежные классификаторы (гидроциклоны), работа которых основана на осаждении в водной среде грунтовых частиц различной крупности с разной скоростью.

Гравитационные классификаторы создают такой режим движения воды, при котором мелкие глинистые и пылеватые частицы остаются во взвешенном состоянии и отводятся вместе с осветленной водой. Более крупные частицы оседают в его нижней части и отводятся к месту обезвоживания и складирования. Соответствующий гидравлический режим может обеспечивать не только промывку, но и сортировку частиц песка по фракциям.

Центробежные классификаторы обеспечивают разделение частиц под действием центробежных сил, возникающих при вращении потока со смесью частиц в емкостях специальной формы. Такой процесс сортировки более энергоемок, так как осуществляется при давлений 0,2...0,6 МПа.

Обезвоживание песчаной пульпы осуществляют в отстойниках с дренажными устройствами в виде перфорированных труб, помещенных внутри гравийных фильтров.

Для обезвоживании песка непосредственно в штабелях устраивают дамбы обвалования с отводом воды через сбросные колодцы и дренажные устройства.

В отличие от большинства используемых в строительстве материалов бетонная смесь не заготавливается заранее и не перевозится на большое расстояние. После приготовления она должна быть доставлена и уложена в конструктивные блоки до начала застывания. Обычно время доставки не должно превышать 3 ч (в летнее время нахождение ее в пути не должно превышать 1 ч).

Процесс приготовления бетонной смеси включает в себя следующие операции: транспортирование материалов со склада, дозирование, загрузка в бетоносмеситель, перемешивание, выгрузка.

Премешивание смеси как основной процесс осуществляют в бетоносмесителях разных типов и конструкций. В зависимости от используемого оборудования процесс приготовления может быть как цикличным (бетоносмесители цикличного действия), так и непрерывным (бетоносмесители непрерывного действия). Перемешивание в обоих случаях происходит или при свободном падении (пересыпание исходных материалов в гравитационные бетоносмесители), или принудительно под действием движущихся лопастей. Бетоносмесители с движущимися лопастями пригодны для приготовления жестких и пластичных бетонных смесей с щебнем и гравием ограниченной крупности (до 40...70 мм).

В настоящее время в строительстве широко применяются барабанные гравитационные бетоносмесители цикличного действия, для которых крупность заполнителей достигает 70... 150 мм, что дает возможность приготовления смесей разной консистенции. Для приготовления особо жестких смесей (с осадкой стандартного конуса около нуля) применяют вибросмесители.

Основной рабочий параметр бетоносмесителей цикличного действия — вместимость барабанов. Различают следующие вместимости барабана: геометрическая Ln по загрузке Larp и по выходу бетонной смеси ?вых(рис. 13.1).

Вместимость барабана по загрузке определяет суммарный объем материалов, необходимый для одного замеса, и составляет 25... 30 % от геометрической вместимости. При плотной укладке исходных материалов и перемешивании их с заполнением всех пор мелкими частицами песка и цемента объем готовой бетонной смеси будет меньше суммарного загруженного количества исходных материалов.

Приготовление бетонной смеси в гравитационных смесителях цикличного действия

Рис. 13.1. Приготовление бетонной смеси в гравитационных смесителях цикличного действия:

а — передвижной бетоносмеситель вместимостью по выходу 65 л; 6 — стационарный бетоносмеситель вместимостью по выходу 330, 800, 1 600 л; в — загрузка стационарного бетоносмесителя; г — выдача готовой смеси из стационарного

бетоносмесителя

Между вместимостями по загрузке и выходу бетонной смеси существует следующая зависимость:

где КВЪ1Х — коэффициент выхода бетонной смеси;

Для обычных тяжелых бетонов коэффициент выхода составляет примерно 0,65... 0,70. Приготавливаемые бетонные смеси должны соответствовать заданному составу, необходимой подвижности (с точностью до ±1 см), средней плотности (с точностью ±3 %), равномерному перемешиванию составляющих.

Равномерность перемешивания смеси определяется длительностью перемешивания, которую принимают в зависимости от вместимости барабана бетоносмесителей и жесткости бетонной смеси. Так, при вместимости барабана менее 500 л при пластичности бетонной смеси 3 см минимальная продолжительность перемешивания смесей для тяжелых бетонов составляет 75 с; при вместимости барабана более 500 л — 120 с.

С уменьшением длительности перемешивания резко снижается конечная прочность бетона. Продолжительность перемешивания малоподвижных бетонных смесей увеличивают не менее чем на 30 %. Однако значительное увеличение продолжительности перемешивания приводит к ухудшению качества бетонной смеси вследствие истирания частиц.

Дозирование материалов выполняют объемным, весовым или комбинированым способом. Весовой способ более точный (точность — до ±(1... 2)%). Объемный способ менее точный (точность — до ±(3...5)%).

Он иногда применяется при отсутствии необходимого оборудования на бетоносмесительных установках малой производительности, при этом цемент дозируется весовым способом. При дозировании сыпучих материалов следует учитывать их влажность, вводя поправки к количеству воды, необходимой на замес. Воду достаточно точно дозируют объемным способом.

Необходимое на каждый замес количество материалов для заданного состава бетона находят из следующих соотношений:

а) при дозировании весовым способом —

б) при дозировании объемным способом —

где Gj, G'i — масса дозы каждого из исходных материалов (щебня, песка, цемента, воды) соответственно на 1 м3 бетонной смеси и на один замес; Vh V---объемные дозы исходных материалов

соответственно на 1 м3 бетонной смеси и на один замес.

Хорошее перемешивание материалов в барабане бетоносмесителя достигается загрузкой в соответствии с его L3arp — перегрузка и недогрузка бетоносмесителя более чем на 10 % резко ухудшают однородность готовой смеси.

Дозируют сыпучие материалы различными дозаторами и приспособлениями. У дозаторов цикличного действия имеется либо мерный ящик при объемном способе дозирования, либо весовой ящик при весовом способе дозирования. Ящики заполняют из расположенных выше бункеров через течки с затворами. Для каждого состава бетона вместимость мерного ящика регулируется изменением взаимного положения подвижной и неподвижной его частей. При этом степень заполнения мерного ящика оценивается визуально, что затрудняет автоматизацию управления загрузкой бетоносмесителя.

У весовых дозаторов ящик с помощью системы подвесок связан с весовым механизмом. После набора в ящик дозатора заданного количества материала поступление его из расходного бункера прерывается автоматически или вручную.

Для работы бетоносмесителей непрерывного действия необходимо постоянное поступление исходных материалов в заданных количествах. Такое поступление обеспечивают дозаторы непрерывного действия с системой автоматического контроля за количеством поступающего материала. Непрерывная подача материалов в таких дозаторах осуществляется системой питателей разных типов: ленточных, лотковых, шнековых, тарельчатых и др. При изменении количества поступающего материала нарушается равновесие весовой системы, которое улавливается датчиками перемещения и передается в блок автоматики. Блок автоматики вырабатывает сигнал для изменения режима подачи материалов (положение затворов, частота вращения двигателей, угол наклона лотков, частота колебаний вибропитателей и др.).

Производительность Пэ, м3/ч, бетоносмесителей цикличного действия можно определить по формуле

где п — число замесов за час; Къ коэффициент использования рабочего времени.

Число замесов за час

где Тц — продолжительность одного цикла, с.

Продолжительность одного цикла определяют по формуле

где tb /2, /3 — продолжительность соответственно загрузки, перемешивания и выгрузки бетонной смеси, с.

Число замесов за час зависит от степени механизации и автоматизации процессов дозирования, загрузки материалов и выгрузки бетонной смеси, а также от требуемой продолжительности перемешивания.

Число замесов за час для крупных бетоносмесителей меньше, чем для мелких, из-за большей продолжительности перемешивания. Это обусловлено меньшей скоростью вращения барабанов во избежание влияния центробежных сил и необходимостью перемешивания большого количества материалов за один замес.

Функциональная схема приготовления и укладки бетонной смеси в элементы конструкции

Рис. 13.2. Функциональная схема приготовления и укладки бетонной смеси в элементы конструкции

Весь комплекс процессов по приготовлению бетонной смеси выполняют на специализированных бетоносмесительных установках (СБУ) или заводах бетонной смеси. Специализированной бетоносмесительной установкой называют передвижной агрегат или стационарный комплекс, оснащенный устройствами и оборудованием для выполнения всех работ по приготовлению бетонной смеси.

Функциональная схема приготовления и укладки бетонной смеси в элементы конструкции при строительстве гидромелиоративных систем представлена на рис. 13.2. Подготовительные работы включают в себя поставку материалов для бетонных работ от внешних источников, добычу их в местных карьерах и доставку на бетонный завод или бетоносмесительные установки. Транспортные средства должны обеспечить доставку бетонной смеси к месту ее укладки с сохранением начальных свойств приготовленной смеси (однородность, консистенция, заданный состав), заданной температурой (в зимнее время, а для очень крупных блоков — в течение всего срока бетонных работ) и запасом времени на ее укладку.

При строительстве гидротехнических сооружений способом монолитной кладки поток бетона составляет от 1 до 500 м3/ч и более. Дальность перемещения колеблется от 10 до 500 м при расположении бетонного узла непосредственно на объекте и достигает десятков километров, если бетонный узел обслуживает несколько объектов, удаленных друг от друга.

Транспортные средства выбирают исходя, в первую очередь, из условий строящегося объекта: объема бетонных работ, сроков бетонирования объекта, расстояния перемещения, размера сооружения в плане и по высоте, технико-экономических показателей (производительности, скорости передвижения, удельной стоимости перевозки и т.д.). Следует учитывать также требования сохранения свойств бетонной смеси — недопущение распада, изменения однородности и консистенции.

На бетонных работах применяют автомобильный, железнодорожный, конвейерный, насосный и крановый транспорт. Выделяют основной и дополнительный транспорт. Показатели для выбора способа транспортирования бетонной смеси к месту укладки приведены в табл. 13.3.

После заготовки арматуры, изготовления необходимой опалубки, приготовления бетонной смеси и доставки их на объект приступают к строительству блока бетонирования. В соответствии с технологией производят монтаж арматуры, установку опалубки, подготовку поверхности к бетонированию и укладку бетонной смеси. После проведения ряда промежуточных операций (уход за бетоном, снятие опалубки и др.) осуществляют контроль качества укладки и уплотнения бетона.

Показатели для выбора способа транспортирования бетонной смеси к месту укладки

Вид транспорта

Дальность перевозки, км

Интенсивность

работ, м3

Показатель подвижности бетонной смеси, см

Примечание

Автомобили:

бортовые

самосвалы

0,3...30 До 80

Более 5 То же

Менее 8 То же

Самый распространенный способ в условиях мелиоративного строительства

Автобстоно-

смесители

0,3 и более

Менее 5, более 20

Без

ограничений

При небольших рассредоточенных объемах работ

Железнодорожный

До 100

Более 15

Менее 8

На крупных гидроузлах и ГЭС при большом сроке строительства

Ленточные

транспортеры

До 0,25

Более 8

Менее 6

Для подачи бетона непосредственно в блоки

Бетононасосы и пневматический транспорт по трубам, кабель- краны

0,2... 1,0

Менее 8

4...8(12)

В труднодоступных местах при крупности заполнителей до 0,3 диаметра труб, в сложных рельефных условиях для вытянутых в плане сооружений

Качество уплотнения бетона в конструктивных элементах и отсутствие в нем пор, пустот, раковин может быть оценено испытанием его на водопоглошение за счет подачи воды в скважины, пробуренные в контролируемых блоках по значению удельного водопоглощения:

q- Q! юя/,

где Q — количество воды, поглощаемое скважиной, л/мин; Я — давление, при котором проводится испытание (3...5 МПа); / — длина скважины, испытываемой на поглощение воды, м.

Для оценки плотности и однородности бетона в тонкостенных конструкциях, плитах, лотках, облицовках можно применять радиоизотопные методы контроля, основанные на поглощении или отражении лучей гамма-источника.

Достаточно эффективен способ оценки качества уплотнения с помощью ультразвука. Скорость прохождения ультразвука через толщу бетона определяется многими факторами: составом и крупностью заполнителей, видом и содержанием цемента, способом уплотнения бетона при укладке, влажностью и др. Кроме оценки прочности бетона ультразвуковым методом можно обнаружить некоторые дефекты бетонной кладки: пустоты, раковины, трещины. При их наличии резко изменяются условия прохождения ультразвукового сигнала: появляются акустические тени, увеличивается длина пути сигнала между источником и приемником ультразвуковых колебаний. С учетом этих особенностей можно определить размеры внутренних дефектов.

В связи с тем что учесть влияние всех факторов очень трудно, для каждого конкретного состава бетона и принятой технологии бетонирования следует строить индивидуальные тарировочные графики, сопоставляя результаты проверки качества прочности бетона ультразвуком с прочностью бетона, полученной при раздавливании образцов на прессе. Точность определения прочности бетона ультразвуковым методом составляет ±(8... 15) %.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы