Как изготавливают железобетонные изделия

Как изготавливают железобетонные изделия

Производство железобетонных изделий — одна из важнейших сфер современной промышленности, обеспечивающая стройиндустрию широким спектром востребованной продукции. Каждый из видов ЖБИ имеет свои особенности технологии изготовления, отличается характерной рецептурой бетона и системой армирования.

Из чего производят ЖБИ

Железобетон — это комбинация бетона с металлической арматурой. Как известно, металл хорош в работе на растяжение, а относительно хрупкий бетон — на сжатие. Благодаря объединению этих материалов и их свойств при производстве ЖБИ достигается значительное повышение прочностных характеристик: арматура в теле изделия отлично противостоит растягивающим усилиям, а бетонный слой является защитой от коррозии и принимает на себя напряжения сжимающего характера.

Реакция активных компонентов бетона — цемента с водой — образует цементный камень, который соединяет наполняющие фрагменты в единый конгломерат. Мелкие и крупные заполнители (песок, щебень) играют важную роль как структурообразующие материалы, однако непосредственного химического взаимодействия между ними и цементом нет — именно поэтому их называют инертными.

Армирующий каркас ЖБИ создают стальные прутья и/или металлическая проволока. Арматура в данном случае может быть рабочей или монтажной. Рабочая размещается в нижних сегментах изделий, функционирующих на изгиб (например, плит перекрытий, балок и т.п.). При помощи монтажной арматуры формируется трехмерный «скелет», который фиксирует положение стержней рабочего типа, а также закрепляет позиции закладных элементов, строповочных петель.

Технологические этапы

Производственный цикл на заводах ЖБИ представляет собой ряд относительно самостоятельных действий, которые условно можно разделить на основные, вспомогательные и транспортные.

Основная группа операций

К этой категории относятся следующие манипуляции:

  • приготовление бетонной смеси (этап начинается с подготовки компонентов);

  • подготовка арматуры, создание каркасов;

  • заливка бетона, формование изделий;

  • тепловая обработка;

  • изъятие готовой продукции из форм и подготовка форм к следующему циклу;

  • финишная обработка лицевой поверхности изделий (выполняется опционно в зависимости от вида продукции).

Вспомогательные операции

Вспомогательными в технологии производства ЖБИ считаются такие действия, как подача воды, пара, электричества, воздуха под давлением; складирование полуфабрикатов и готовых изделий; контроль качества на всех этапах процесса.

Транспортные операции

Это смена местоположения материалов, не предусматривающая изменения их формы и состояния. Используемое при этом транспортное оборудование в совокупности с оборудованием основной группы образует понятие технологической линии.

Отдельные операции — составляющие производственного процесса — выполняются в цехах предприятий в строгой последовательности. Для каждой группы действий предусмотрено определенное рабочее место, оснащенное специализированным оборудованием.

Формы и смазочные материалы

Для производства железобетонных изделий применяются деревянные, стальные или железобетонные формы. Есть и комбинированные металложелезобетонные варианты. Металлические емкости чаще используют заводы ЖБИ, специализацией которых является выпуск сборных конструкций из железобетона.

Большое значение для достижения высокого качества изделий и обеспечения длительного срока пригодности форм имеет вопрос выбора смазочных материалов. Основная задача здесь — предотвратить сцепление бетона с дном и стенками формообразующей конструкции. При этом вещество, наносимое способом распыления, должно хорошо удерживаться на поверхности формы и не портить внешний вид создаваемой продукции. Среди составов, отвечающих этим требованиям, — масляные эмульсии с кальцинированной содой, смазки в виде смесей масел (соляровое + веретенное; машинное масло + керосин).

Формы, предназначенные для заливки, могут быть перемещаемыми либо неперемещаемыми. Если технология производства ЖБИ предусматривает использование неперемещаемых конструкций, все манипуляции, начиная от подготовительных до момента распалубки, выполняются стационарно, на одном месте. Пути реализации этого способа — формование изделий на плоских стендах, матрицах, в кассетах.

При условии применения перемещаемых емкостей отдельные операции или комплексы операций осуществляются на специализированных постах. Форма, содержащая «полуфабрикат» изделия, переносится поочередно от одного поста к другому для выполнения необходимых последовательных действий.

Конвейерный и поточно-агрегатный способы производства

Рабочий процесс на профильном предприятии может быть организован одним из указанных методов. По сравнению с первым вариантом, где имеет место высокая степень разрозненности и «автономности» операций, поточно-агрегатная система предусматривает относительно большую целостность процесса и объединение взаимосвязанных элементов: так, укладка арматуры, наполнение форм бетоном и уплотнение смеси может выполняться в пределах одного рабочего места.

Изготовление изделий с напрягаемой арматурой

Таким образом создается продукция, которую в процессе эксплуатации ожидает интенсивная работа на изгиб (в частности, это относится к производству железобетонных плит перекрытия). Армирующие прутья размещают в подготовленных формах, используя специальные упоры. Затем стержни натягивают механическим (при помощи домкратов) либо термомеханическим способом (под действием электрического напряжения). Натянутое состояние элементов фиксируется крепежами на бортоснастке формы.

После этого в емкости заливается бетонная смесь, которая впоследствии подвергается тепловой обработке в камерах для ускорения твердения бетона. 8-12 ч пропаривания при температуре 80-95°C позволяют изделию обрести 65-75% своей марочной прочности, что эквивалентно 28 суткам стандартного набора твердости. При освобождении от креплений армирующий каркас частично сжимается, передавая свое напряжение бетону, что в результате делает изделие более прочным на изгиб.

Центрифугирование

Так производятся ЖБИ, имеющие цилиндрическую форму (кольца, стойки и т.п.). Арматурные стержни размещают в полуформе, установленной на стенд центрифуги: таким образом задается каркас будущего железобетонного изделия. Далее используется ложковой бетонораздатчик: с его помощью бетонная смесь равномерно наполняет полуформу по всему периметру. Затем одна полуформа накрывается другой и включается центрифуга. Под влиянием центробежных сил смесь концентрируется у внешней границы цилиндрической оболочки.

На следующем этапе технология производства ЖБИ колец предусматривает изменение частоты вращения центрифуги — за счет такого решения смесь уплотняется в процессе формования изделия. Завершает цикл тепловая обработка.

Производство железобетонных изделий и конструкций на территории России нормируется на общегосударственном уровне. Основные технические параметры и требования для разных видов изделий закреплены в соответствующих текстах ГОСТ. Реализация продукции должна сопровождаться наличием сертификатов, подтверждающих ее качество и надежность.

Другие статьи

Монтаж ненапрягаемой арматуры

Монтаж ненапрягаемой арматуры

Монтаж арматуры производят при помощи укрупненных блоков, обязательно следуя правилам: перед тем, как приступить к монтажу, необходимо проверить, в ка...