Железобетонные безнапорные трубы. 4
Содержание
1. Введение
2. Теоретическая часть
2.2 Классификация железобетонных конструкций
2.3 Характеристика исходных материалов
2.3.1 Вяжущие вещества
2.3.2 Заполнители
2.3.3 Вода для приготовления бетона
2.3.4 Добавки к бетонам
2.4 Основы организации способа центробежного проката
2.5 Производство безнапорных труб
2.6 Транспортирование бетонной смеси
3. Расчетная часть
3.1 Технологические расчеты бетоносмесительного цеха
3.1.1 Расчет состава бетона
3.1.2 Расчет потребности расхода сырьевых материалов
3.1.3 Расчет и проектирование складов заполнителей
3.1.4 Расчет и проектирование склада цемента
3.1.5 Расчет и проектирование бетоносмесительных цехов
3.2 Технологические расчеты формовочных цехов
4. Охрана труда
Спецификация
Литература
1. Введение
Рост производства сборного
железобетона вызывается непрерывным
расширением объемов
В связи с этим, перед
строителями и работниками
Промышленность сборного
железобетона в настоящее время
изготовляет почти целиком
Расход сборного железобетона за последние годы в жилищном, гражданском и промышленном строительстве быстро растет за счет увеличения удельного веса полносборных домов.
В нашей стране разработана
система унификации объемно-планировочных
решений промышленных зданий, сооружений
и объектов жилищно-гражданского строительства.
Изданы единые каталоги бетонных и
железобетонных изделий для промышленного
и жилищно-гражданского строительства.
Унифицированные изделия
Основным направлением развития сборных железобетонных конструкций являются снижение материалоемкости и металлоемкости изделий и конструкций, повышение степени заводской готовности, снижение энергетических затрат.
Однотипные изделия различают по типоразмерам, если конструкции и размеры различны, а также по маркам, если изделия одного типоразмера имеют различные армирование, закладные детали или технологические отверстия.
Выбор технологии изготовления определяется формой изделий, их габаритами, массой, видом бетона и принятым армированием.
В промышленности сборного ж/б
в зависимости от номенклатуры и
вида изготовляемой продукции
Домостроительные комбинаты выпускают комплекты изделий и конструкций для различных типов жилых домов – панели наружных и внутренних стен, плиты перекрытий и покрытий, санитарно-технические кабины, лестничные марши и доборные элементы, а также производят их монтаж.
В промышленном и гражданском строительстве нашей страны около 90% сборного ж/б составляют типовые унифицированные конструкции, при разработке которых определяющим является требование заводской технологичности изделий. Это требование обуславливает предельную массу изделий, их форму и размеры, вид армирование и т.п.
Сборные железобетонные изделия производят, в основном, линейными, плоскостными, блочными и объемными. К линейным относят колонны, фермы, ригели, балки, прогоны; к плоскостным – плиты покрытий и перекрытий, панели стен и перегородок, стенки бункеров и резервуаров; к блочным – массивные фундаменты, стены подвалов и прочее; к объемным – санитарно-технические кабины, блок-комнаты, коробчатые элементы силосов, кольца колодцев.
По условиям транспортного оборудования длина элементов, как правило, не превышает 25 м, ширина 3 м и масса 25 т. Армируют изделия в большинстве случаев сварными сетками, каркасами и укрупненными арматурными блоками.
Для сборным ж/б конструкций применяют бетоны в широком диапазоне плотности, прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. Для несущих ж/б конструкций широко используют тяжелый бетон марок М 150 – М 800, плотностью 2200-2500 кг/м3, конструкционные бетоны на пористых заполнителях марок М 150 – М 500, плотностью 1200-2200 кг/м3; для ограждающих конструкций используют легкие бетоны марок М 50 – М 100 плотностью 700-1000 кг/м3.
Основными направлениями
в совершенствовании
1) удовлетворение требований
непрерывно развивающихся «
2) применение конструктивных
решений, снижающих массу
3) повышение долговечности,
надежности и технологичности
конструкций, снижение их
4) разработка новых, уточнение
и упрощение существующих
5) развитие методов расчета
с использованием ЭВМ и
6) повышение качества, упрочнение
и удешевление стыков сборных
и сборно-монолитных
7) изучение физико-химических
и механических процессов
8) совершенствование методов
подбора и изготовления бетона
(особенно легкого и ячеистого)
9) повышение сейсмической
и динамической стойкости
10) увеличение долговечности
конструкций в зданиях с
Основным направлением технической политики в области строительства являются снижение его стоимости, энергоемкости и трудоемкости при высокой долговечности и надежности зданий, повышение технологичности как отдельных элементов, так и конструкций в целом. К настоящему времени наибольшее распространение в жилищно-гражданском строительстве получили полносборные каркасные и бескаркасные многоэтажные здания и здания из объемных элементов.
2. Теоретическая часть
2.2 Классификация ж/б конструкций
В основу классификации сборных ж/б изделий и конструкций положены следующие признаки: вид бетона, его плотность, вид армирования, внутреннее строение и назначение.
По виду бетонов и применяемых вяжущих различают изделия из цементных бетонов – тяжелых на обычных плотных заполнителях, особо тяжелых бетонов и легких бетонов на пористых заполнителях, ячеистых бетонов и специальных бетонов – жаростойких, химически стойких, декоративных. По плотности применяемых бетонов изделия могут быть из особо тяжелых бетонов плотностью более 2500 кг/м3, тяжелых бетонов плотностью 1800-2500 кг/м3, легких бетонов плотностью 500-1800 кг/м3, особо легких (теплоизоляционных) бетонов плотностью менее 500 кг/м3.
По виду армирования ж/б изделия делят на предварительно напряженные и с обычным армированием.
По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида, - однослойные, двухслойные, многослойные, изготовленными из разных видов бетона или с применением различных материалов (например, теплоизоляционных).
Ж/б изделия одного вида могут также отличаться типоразмерами, например, блок стеновой, угловой, подоконный. Изделия одного типоразмера могут разделяться по маркам.
Выбор метода изготовления различных
изделий и конструкций зависит
от номенклатуры, технологических особенностей
каждого метода и объема производства.
При этом решающее значение имеют
технико-экономические
Номенклатура железобетонных изделий составляет сотни наименований. Важнейшим условием экономичного производства является максимальное сокращение их типов.
При выборе номенклатуры изделий
за основу принимают следующие
1) распространение
2) повышение этажности
зданий и более широкое
3) уменьшение расхода сборного
железобетона на фундаменты в
связи с облегчением веса
4) более широкое использование
сборного железобетона для
5) увеличение объемов
6) развитие производства объемно-блочного домостроения.
Ж/б конструкции, как указано выше, классифицируют: по области применения – для промышленного, жилищно-гражданского и других видов строительства; по назначению в зданиях и сооружениях – на элементы фундаментов, перекрытий, стен и т.п.; по геометрической форме – на линейные, плитные, блочные, решетчатые и др.; по форме и структуре поперечного сечения – на сплошные, пустотные, ребристые, слоистые, массивные и др.; по характеру армирования – на бетонные (неармированные) и железобетонные (с обычной или предварительно напряженной арматурой); по виду бетона – из тяжелого, легкого, ячеистого.
Изделия должны иметь максимальную
степень заводской готовности. Составные
или комплексные изделия
2.3 Характеристика исходных материалов
Качество бетона в большей степени зависит от используемых материалов. Правильный выбор материалов для бетона, учитывающий как требования к бетону, так и свойства самих материалов, имеет важное значение в технологии бетона. При этом должна достигаться максимальная экономия цемента и трудовых затрат на производство бетона.
2.3.1 Вяжущие вещества
Для приготовления бетона
строительных конструкций наиболее
широко используют неорганические вяжущие
вещества. Различают вяжущие
Наиболее широкое применение в производстве бетона получил портландцемент (ПЦ). ПЦ – гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде (лучше всего) или на воздухе. Это порошок серого цвета, получаемый тонким помолом клинкера с добавкой гипса. Для получения цемента высокого качества необходимо, чтобы его химический состав, а следовательно, и состав сырьевой смеси были устойчивы. При помоле к цементному клинкеру можно добавлять 10-20% гранулированных доменных шлаков или активных минеральных добавок. ПЦ называют цемент, не содержащий в своем составе минеральных добавок, кроме гипса. Чисто клинкерный ПЦ без добавок применяют для высокопрочных бетонов, в производстве сборного ж/б, особенно предварительно напряженных конструкций, при строительстве в особых условиях (на Севере и в районах с сухим и жарким климатом). Наиболее распространенными цементами являются ПЦ с добавками (составляют около 60% всех выпускаемых цементов). Они могут применяться для большинства монолитных и сборных ж/б конструкций, если к последним не предъявляются особые требования.
Основное влияние на качество цемента оказывает содержание трехкальциевого силиката (С3S),т.е. алита, который обладает свойствами быстротвердеющего гидравлического вещества высокой прочности. Двухкальциевый силикат (С2S), белит, - медленно твердеющее гидравлическое вяжущее средней прочности. Трехкальциевый алюминат (С3А) твердеет быстро, но имеет низкую прочность. Изменяя минералогический состав цемента, можно варьировать его качество.
Цементы высоких марок и быстро твердеющие изготовляют с повышенным содержанием С3S (алитовые цементы). Цементы с высоким содержанием белита (белитовые) – медленно твердеющие, однако прочность их нарастает в течение длительного времени и в возрасте нескольких лет может оказаться достаточно высокой.
Основное свойство, характеризующее качество любого цемента – это его прочность (марка). Прочность цемента при сжатии составляет 30-60 МПа, соответственно прочность балочек на изгиб – 4,5-6,5 МПа. Растворная смесь должна иметь расплыв конуса на встряхивающем столике 106-115 мм. У большинства цементов это достигается при В/Ц=0,4.
Действительную прочность цемента называют его активностью. Так, при проектировании состава бетона лучше использовать активность цемента, т.к. это обеспечивает более точные результаты и экономию цемента.
Цементная промышленность выпускает
в основном цементы марок 400-550, а
по особому заказу – марки 600. прочность
цемента высоких марок
Помимо требований к прочности к цементам предъявляются и другие требования, причем наиболее важными из них являются нормальная густота и сроки схватывания.
Нормальная густота ПЦ составляет 22-27%. Нормальная густота увеличивается при введении в цемент при помоле тонкомолотых добавок _трепела, опоки). Наименьшую густоту имеют чисто клинкерные цементы.
Сроки схватывания определяют начало и конец процесса превращения материала в твердое тело. По стандарту требуется, чтобы начало схватывания при температуре 200С наступало не ранее 45 минут, а конец схватывания – не позднее 10 часов с момента затворения цемента водой. Сроки схватывания можно регулировать путем добавления в бетонную смесь при ее приготовлении различных химических добавок. Сроки схватывания уменьшаются с повышением температуры бетона и уменьшением В/Ц.
ПЦ имеет, как правило, тонкий помол: через сито № 008 должно проходить не менее 85% общей массы цемента. Средний размер частиц цемента составляет 15-20 мкм. Тонкость помола цемента характеризуют также удельной поверхностью зерен, содержащихся в 1 г цемента. Цемент среднего качества имеет удельную поверхность 2000-2500 см2/г, высокого качества – 3500 см2/г и более.
Истинная плотность ПЦ без добавки составляет 3,05-3,15 г/см3. Плотность ПЦ при расчете состава бетона условно принимают в уплотненном состоянии – 1,3 кг/м3.
2.3.2 Заполнители
Заполнители занимают в бетоне до 80% объема и оказывают определенное влияние на свойства бетона, его долговечность и стоимость. Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить расход цемента, являющегося наиболее дорогим и дефицитным компонентом бетона. Кроме того, заполнители улучшают технические свойства бетона. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона – уменьшает деформации конструкций под нагрузкой, а также уменьшает ползучесть бетона – необратимые деформации, возникающие в бетоне при длительном действии на него нагрузки. Заполнитель уменьшает осадку бетона, способствуя получению более долговечного материала. Усадка цементного камня при его твердении достигает 1-2 мм/м.
Пористые естественные и искусственные заполнители, обладая малой плотностью, уменьшают плотность легкого бетона, улучшают его теплотехнические свойства.
Стоимость заполнителя составляет 30-50% (а иногда и более) стоимости бетонных и ж/б конструкций, поэтому применение более дешевых и доступных заполнителей в ряде случаев позволяет снизить стоимость строительства, уменьшает объем транспортных перевозок, обеспечивает сокращение сроков строительства.
Правильный выбор заполнителей для бетона, их разумное использование – одна из важнейших задач технологии бетона. К заполнителям для бетона предъявляются требования, учитывающие особенности их влияния на свойства бетона.. наиболее существенное влияние на свойства бетона оказывают зерновой состав, прочность и чистота заполнителя.
В бетоне применяют крупный и мелкий заполнители. Крупный заполнитель, зерна которого крупнее 5 мм, подразделяют на гравий и щебень. Мелким заполнителем в бетоне является естественный или искусственный песок.
Щебень из горных пород - неорганический
зернистый сыпучий материал с
зернами крупностью св. 5 мм, получаемый
дроблением годных пород, гравия и валунов,
попутно добываемых вскрышных и
вмещающих пород или
Щебень и гравий по морозостойкости подразделяют на следующие марки: F15; F25; F50; F100; F150; F200; F300; F400. Показатели морозостойкости щебня и гравия при испытании замораживанием и оттаиванием или насыщением в растворе сернокислого натрия и высушиванием должны соответствовать указанным ГОСТ 3344-83
Искусственные пористые гравий, щебень и песок (далее гравий, щебень и песок) следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке.
По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление гравия и щебня от 2,5 до 10 мм и смеси фракций от 5 до 20 мм и для теплоизоляционных засыпок - от 5 до 40 мм.
Песок представляет собой рыхлую смесь мелких зерен, образовавшуюся в результате выветривания изверженных (реже осадочных) горных пород. Иногда песок получают дроблением горных пород, но такой песок гораздо дороже естественного и применяется только для специальных целей.
Песок, в зависимости от зернового состава, подразделяют на три группы:
1 - для конструкционно-
2 - для конструкционного бетона;
3 - для теплоизоляционного бетона.
2.3.3 Вода для приготовления бетона
Для приготовления бетонной смеси используют водопроводную питьевую воду, а также любую воду, имеющую водородный показатель pH не менее 4 (т.е. некислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет). Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мг/л (в пересчете на SO4) и всех солей более 5000 мг/л. В сомнительных случаях пригодность воды для приготовления бетонной смеси необходимо проверять путем сравнительных испытаний образцов, приготовленных на данной воде и на обычной водопроводной.
Для приготовления бетонной смеси можно применять морскую и другие соленые воды, удовлетворяющие приведенным выше условиям. Исключением является лишь бетонирование внутренних конструкций жилых и общественных зданий и надводных ж/б сооружений в жарком и сухом климате, т.к. морские соли могут выступить на поверхности бетона и вызвать коррозию стальной арматуры.
Для поливки бетона следует
использовать воду такого же качества,
как и для приготовления
2.3.4 Добавки к бетонам
Для регулирования свойств бетона, бетонной смеси и экономии цемента применяют различные добавки в бетон. Их подразделяют на две группы. К первой относят химические вещества, добавляемые в бетон в небольшом количестве (0,1-2% массы цемента) для изменения в нужном направлении свойств бетонной смеси и бетона. Ко второй относят тонкомолотые материалы, добавляемые в бетон в количестве 5-20% и более для экономии цемента или для получения плотного бетона при малых расходах цемента. К тонкомолотым добавкам относят золы, шлаки, пески, отходы камнедробления и некоторые другие материалы, придающие бетону специальные свойства (повышающие его плотность, изменяющие электропроводимость, окрашивающие и т.д.). В последнее время наибольшее применение находят химические добавки.
Некоторые добавки обладают
полифункциональным действием: пластифицирующие-
В последнее время разработаны и применяются новые химические добавки – суперпластификаторы. Эти добавки резко увеличивают подвижность и текучесть бетонной смеси и существенно улучшают строительно-технологические свойства бетона. В большинстве своем суперпластификаторы – синтетические полимеры, которые вводят в бетонную смесь в количестве 0,1-1,2% массы цемента.
В качестве ускорителей твердения применяют хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-нитрат-хлорид кальция и другие.
В качестве противоморозных
добавок применяют поташ, хлорид
натрия, хлорид кальция и пр. Эти
добавки понижают точку замерзания
воды и способствуют твердению бетона
при отрицательных
Большинство добавок растворимы в воде и вводятся в бетономешалку в виде предварительно приготовленного раствора. Некоторые добавки вводят в виде эмульсии или в виде взвесей в воде. На практике оптимальную дозировку добавки определяют опытным путем.
2.4 Основы организации способа центробежного проката
Производство
труб методом центробежного проката.
В зависимости от размеров трубы и степени армирования процесс формования труб делится на этапы: центробежный прокат втулочной части трубы на длину. 300…400 мм; заполнение бетонной смесью на высоту ½ толщины стенки цилиндрической части трубы; заполнение раструба трубы бетонной смесью и центробежный прокат; заполнение и центробежный прокат бетона оставшейся длины - ½ толщины стенки трубы; окончательное центробежно-прокатное уплотнение бетона по всей длине трубы; отделка внутренней поверхности трубы.
Основное оборудование - центробежно-прокатная машина и бетоноукладчик, выполняющие все технологические операции от подачи до уплотнения бетонной смеси. Бетоноукладчик состоит из загрузочного бункера с питателем, ленточного транспортера и подъемной роликовой опоры. Центробежно-прокатная машина включает в себя прокатный вал, фиксатор, раму, откидную опору и привод вала. Прокатный вал как основной орган передает вращение опирающейся на него форме и уплотняет бетонную смесь. Прокатный вал одним концом через цепную муфту соединен с приводом, находящимся на раме, а другим входит в гнездо откидной опоры.
Технологическая линия для производства труб центробежным прокатом состоит: из установки для перемотки арматурной проволоки; стайка для изготовления арматурных каркасов; стенда для гидростатических испытаний; стенда для испытания труб на внешнюю нагрузку; туннельной камеры; поста сборки арматурных каркасов; поста чистки и смазки форм; поста распалубки и сборки форм.
Все три поста с туннельной
камерой объединены транспортным, напольным
кольцом. Технологическую линию
обслуживают два, мостовых крана
и два формовочных поста. Линию
можно разместить в пролете размером
18Х144 м. Преимущество линии: она - позволяет
при соответствующем
Комбинированная опытная технологическая линия имеет весь необходимый набор оборудования для производства труб диаметром 1200...2000 мм и производит установку, фиксацию и предварительное натяжение продольных напрягаемых стержней, что ускоряет и облегчает установку стержней; позволяет снизить отходы продольной арматуры, создать безопасные условия труда путем группового натяжения продольных стержней; ускорить установку и фиксацию продольных стержней через специальные отверстия с прорезями.
Широкое распространение получил метод формования труб центрифугированием.
Железобетонные трубы армируют в двух направлениях: в продольном направлении предварительно напряженной стержневой арматурой, по окружности - спиральной. Стыкуют напорные трубы с помощью резинового кольца. С одной стороны труба имеет раструб, другая сторона выполняется конической.
Способ послойного центрифугирования
раструбных напорных труб осуществляют
по трехстадийной технологии. На первом
этапе изготовляют
Процесс изготовления труб начинается со сбора форм, при этом насаживается обечайка для образования фасонной части раструба и гладкого конца, соединенных с упорными кольцами для натяжения продольной, арматуры. Собранная форма поступает на ПОСТ натяжения продольной арматуры, после чего ее устанавливают на центрифугу. Формы загружают смесью ленточным питателем. После распределения первого слоя питатель отводят за ее пределы и увеличивают скорость центрифуги; аналогично укладывают и уплотняют следующие слои бетона. При центрифугировании вода частично отжимается и увеличивается плотность бетона.
2.5 Изготовление
безнапорных железобетонных
Железобетонные трубы
безнапорные предназначены для
прокладки подземных
Производство железобетонных
труб осуществляют из тяжелого бетона.
Их изготавливают по технологии виброгидропрессования.
Такие железобетонные трубы имеют
более высокие технические
Качество поверхностей внутренней части раструба позволяет обеспечивать быстроту и технологичность монтажа, а также достигать практически абсолютной герметичности трубопровода, т. к. поверхность обработана методом шлифования.
По несущей способности железобетонные трубы безнапорные делят на три класса прочности, причём увеличение несущей способности осуществляется в основном за счет армирования при неизменной толщине стенки для одного диаметра:

- Железобетонные железнодорожные шпалы
- Железобетонные и каменные конструкции
- Железобетонные и каменные конструкции
- Железобетонные и каменные конструкции
- Железобетонные и каменные конструкции
- Железобетонные и каменные конструкции производственного здания
- Железо-бетонные конструкции
- Железнодорожный узел с горочной сортировочной станцией
- Железные и автомобильные дороги
- Железобетонная средняя колонна промышленного здания
- Железобетонное здание
- Железобетонное монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами
- Железобетонные безнапорные трубы
- Железобетонные безнапорные трубы