Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






В кассетно-стендовом производстве изделий






 

В работе [438] представлены результаты производственного освоения дополнительного вибрирования на Северо-Кавказском ССК в кассетно-стендовой технологии железобетонных полурам (РЖ) для производственных сельскохозяйственных зданий, на Энгельсском и Орловском ССК в кассетно-стендовом производстве внутренних стеновых панелей, панелей перегородок, лестничных площадок и маршей для жилых зданий (рис.6.1).

В подготовительный период, в процессе производственного внедрения и отработки технологии изготовления изделий с повторным (циклическим) вибрированием выполнялись следующие работы:

1) обследовалось существующее производство (в том числе, применяемые технологические режимы), выявлялись основные проблемы, приводящие к ухудшению свойств выпускаемой продукции, уточнялась целесообразность использования дополнительной виброактивации;

2) исследовались технологические параметры: продолжительность предварительного выдерживания бетонной смеси с момента ее приготовления до начала тепловой обработки отформованных изделий и температурный режим твердения проблемных зон последних;

Рис.6.1. Кассетно-стендовое производство железобетонных изделий с

использованием виброактивации на Северо-Кавказском (а) и

Энгельсском (б) сельских строительных комбинатах

 

3) пластометрическим способом изучали структурообразование цементной системы при заданных температурных условиях твердения и по построенным пластограммам определяли сроки приложения вибрационных воздействий к изделиям (полученные результаты дублировали расчетным методом);

4) совместно с сотрудниками строительной лаборатории комбината изготавливали с различными режимами активации контрольные образцы, в результате испытания которых уточняли оптимальные параметры циклической виброактивации твердеющего бетона;

5) традиционным и разработанным способами выпускали опытную партию изделий, которые исследовали визуально, испытывали на прочность неразрушающими методами, делали конкретные выводы;

6) разрабатывали, согласовывали со специалистами предприятия и утверждали в установленном порядке нормативно-технологическую документацию, включающую технологическое руководство, расчет технико-экономической эффективности и др. материалы;

7) проводили обучение лиц, непосредственно связанных с технологическим процессом, особенностям разработанного производства, необходимости четкого соблюдения технологического регламента, методу корректировки режимов виброактивации при изменении тех или иных параметров и др.

Основными предпосылками применения виброактивации в технологии полурам (СК ССК) являлось повышенное трещинообразование конструкций (особенно в зоне стыка стойки и ригеля), внутренних стеновых панелей (ЭССК) – повышенный расход портландцемента (до 400 кг/м3 на марку керамзитобетона М150). Предполагалось, что оптимальное использование дополнительного виброуплотнения в начальной стадии прогрева изделий позволит в той или иной степени решить отмеченные проблемы (повысить качество полурам, снизить расход цемента при производстве панелей). Учитывая, что подготовительные мероприятия для освоения разработанной технологии на указанных комбинатах идентичны, рассмотрим последовательность и методическое обеспечение работ, выполненных на Северо-Кавказском комбинате.

Вначале определяли такие технологические параметры, как продолжительность предварительного выдерживания бетонной смеси в естественных условиях и температурный режим твердения полурам в процессе прогрева. В результате пооперационного хронометража было установлено, что предварительное выдерживание смеси, включающее длительность ее приготовления, доставки самоходной раздаточной тележкой к приемному бункеру и далее – к формовочным постам, укладки в формовочные отсеки и уплотнения, доводочных работ, для четырехканальных (четырехотсечных) кассет составляет 40… 50, для шестиканальных – 40…70 мин. Средняя продолжительность предварительной выдержки смеси была принята равной 50 мин.

Для выявления возможного различия в тепловых режимах обработки изделий термометрические работы с помощью комплекта специального оборудования (рис.6.2) проводили на четырех- и шестиканальных кассетных установках. Термопары устанавливали по осевой линии ригеля как по длине (при постоянной глубине – 150 мм), так и по высоте (50, 150 и 300 мм). Замер температуры производили через каждые 15 мин с момента подачи пара в регистры тепловых отсеков кассет и начала тепловой обработки полурам. Рабочий момент снятия показателей температуры в процессе прогрева изделий представлен на рис.6.3.

Рис.6.2. Комплект хромель-копелевых термопар:

1 – гальванометр М117/2 с коммутирующим устройством;

2 – соединительные провода; 3- термопары с защитными чехлами

 

 

 

Рис.6.3. Исследование температурного режима твердения ригеля

полурамы: 1 – кассетная установка с изделиями; 2 – соединительные

провода; 3 – гальванометр; 4 – компенсационная термопара

 

Результаты термометрических исследований приведены на рис.6.4. Различие в режимах прогрева изделий в четырех- и шестиканальных установках незначительно. По длине ригеля полурам разброс температуры также минимален. Существенный ее перепад наблюдается по высоте, что вполне объяснимо, поскольку термообработка осуществляется при открытой верхней грани ригеля. Отставание нагрева поверхностных слоев бетона (на глубине 50 мм) от более глубинных слоев (150 и 300 мм) достигает 25…30 º С. На глубинах 150 и 300 мм перепад температуры не превышает 5…10 °С.

 

Рис.6.4. Кинетика температуры по высоте ригеля (указана цифрами в

мм у кривых) при термообработке полурам в четырехканальной

(сплошные) и шестиканальной (пунктирные линии) установках

 

В процессе тепловой обработки трещины образуются в верхней части ригеля, приблизительно на расстоянии 120…200 мм от его открытой грани. Поэтому, в качестве температурной кривой, в соответствии с которой определяли время приложения вибрационного уплотнения, была принята кинетика температуры ригеля на глубине 150 мм (рис.6.4).

Время приложения к полурамам уплотнения определяли на пластометрической установке (рис.3.21) и расчетным методом (разд.5.5.1). При значениях факторов: продолжительности предварительного выдерживания смеси (τ выд) – 50 мин и скорости подъема температуры бетона (Vt) на глубине 150 мм – 40…45 °С/ч, указанное время составляло 30…31, 61…64 и 85…87 мин с момента начала тепловой обработки изделий.

Для полурам было решено применить одноразовое (повторное) вибрирование по следующим причинам. Во-первых, в конструкциях применялись «плавающие» закладные детали, в связи с чем, дополнительное вибрирование вызывало их перекос, отклонение от проектного положения. Во-вторых, формовочные установки (многоканальные кассеты итальянского производства), смонтированные на комбинате в конце 60-х годов, давно отслужили свой нормативный срок и у производственников возникли опасения относительно их ускоренного износа в условиях продолжительного вибрирования. И, в-третьих, осуществлять подобранный режим повторного уплотнения должен специально обученный оператор путем ручного включения и отключения вибраторов в заданные сроки.

Следовательно, надо было определиться с конкретным временем повторного уплотнения полурам. С этой целью, с использованием специально изготовленной в тепловом отсеке кассетной установки ниши (рис.6.5), были изготовлены образцы-кубы с ребром 10 см с повторным вибрированием в каждом из выявленных переходных моментов. Испытание образцов показало, что максимальный прирост прочности (по сравнению с традиционным производством), порядка 25…30 %, имел место при вибрировании во втором временном интервале (61…64 мин с момента начала прогрева), который и был принят для осуществления повторной вибрации.

 

Рис.6.5. Ниша в тепловом отсеке кассетной установки для

изготовления контрольных образцов: 1 – крышка откидная;

2 – тепловой регистр; 3 – форма с контрольными образцами;

4 – площадка для жесткого крепления формы

 

Выпустили опытную партию полурам обычным способом и с повторным вибрированием в указанное время продолжительностью 40…60 с. Визуальное обследование показало значительно лучшее качество повторно виброобработанных конструкций. Если ригель традиционно изготовленных полурам характеризовался ярко выраженными усадочными трещинами с шириной раскрытия 0, 2…0, 8 мм, то виброактивированные конструкции отличались более плотной структурой бетона. Испытание полурам (при помощи склерометра модели «N») свидетельствовало о значительном повышении прочности повторно уплотненного бетона: показания прибора (в условных единицах) были на 14…22 % выше в виброобработанных конструкциях, чем в обычно изготовленных (табл.6.1).

Таблица 6.1

Результаты склерометрических испытаний опытной партии полурам

 

Вид обработки Номер полурам Показания склерометра Средний показатель
  Без повторного вибрирования   26, 7±0, 50 27, 3±0, 47 28, 1±0, 45   27, 4±0, 47
  С повторным вибрированием   31, 7±0, 52 32, 8±0, 49 32, 0±0, 48   32, 2±0, 50

 

Примечания: 1) каждый показатель получен в результате 60…80 замеров;

2) доверительный интервал – при 95%-й достоверности

 

Повышенные прочностные показатели повторно провибрированных полурам позволяют сократить продолжительность тепловой обработки до приобретения бетоном требуемой прочности (30 МПа). Для корректировки режима прогрева провели эксперименты по изготовлению бетонных образцов с повторным уплотнением и сокращенной продолжительностью изотермического прогрева. Время подъема температуры и остывания были неизменны (по два часа), уменьшалась длительность изотермического прогрева с восьми до четырех часов (на каждый час в очередном опыте). Результаты испытания (рис.6.6) показали, что повторно уплотненный бетон достигает заданной прочности (30 МПа) через 5, 5…6 часов изотермического прогрева. Это дало возможность применить для повторно провибрированных полурам десятичасовой режим тепловой обработки (2+6+2) вместо применявшегося ранее – двенадцатичасового (2+8+2).

Внедрение повторного вибрирования в технологию производства полурам на Северо-Кавказском ССК позволило значительно снизить трещинообразование конструкций и за счет сокращения на два часа продолжительности тепловой обработки до 1, 5 раз в сутки довести оборачиваемость кассетных формовочных установок [439, 440].

В то же время, выявился достаточно серьезный пробел – проблема автоматизации подобранного режима уплотнения изделий. Существующие предложения относительно применения повторной (периодической) вибрации ограничиваются, как правило, чисто технологическими рекомендациями (временем приложения, продолжительностью и параметрами вибровоздействий и др.) и практически не затрагивают не менее важного – организационного вопроса, вопроса автоматического контроля и управления подобранным режимом виброактивации, поскольку без его решения сложно успешное производственное использование данной технологии.

 

Рис.6.6. Влияние продолжительности изотермического

прогрева на прочность повторно провибрированного бетона

 

Для устранения субъективного фактора и возможности строгого соблюдения требуемого режима вибрационного уплотнения в производственных условиях по техническому заданию автора электротехнический отдел института Южгипронисельстрой разработал, а экспериментальный завод изготовил опытный образец унифицированной системы автоматики (АПВ 01.70.00). Система автоматики предназначалась для совместной работы с любой формовочной установкой, оснащенной электрическими вибраторами и обеспечивающей обычный режим тепловой обработки, включающей стадии подъема температуры и изотермического прогрева. Блок автоматики подключался к существующему пульту управления формовочной установкой и предусматривал возможность четырехкратного уплотнения твердеющих изделий через 10…60, 20…100, 40…120, 60…160 мин с момента начала тепловой обработки с продолжительностью вибрирования в каждом из сроков от 20 до 60 с.

Таким образом, следующая производственная проверка циклической вибрации на Энгельсском ССК (а в 1983г. и на Орловском ССК в соответствии с хоздоговором №191/1-10) в кассетно-стендовой технологии панелей была технически более подготовлена. Смонтированный и подключенный к пульту управления кассетной установкой блок автоматики обеспечивал заданный режим виброактивации прогреваемых изделий.

На Энгельсском ССК выполнена упомянутая ранее последовательность подготовительных работ, в результате которых установлены существующие технологические параметры (продолжительность выдерживания керамзитобетонной смеси и температурный режим твердения панелей), проведены пластометрические исследования и установлены сроки приложения вибрационных воздействий – 50 и 90 мин с момента начала прогрева внутренних стеновых панелей (рис.6.7). Применительно к условиям кассетного производства комбината был принят трехразовый режим циклического уплотнения – через 50, 90 и 120 мин (последний срок определен интерполяцией).

 

Рис.6.7. Пластограмма (Pm) цементного теста, прогреваемого

по температурному режиму (Т) внутренних стеновых панелей

на кассетной линии Энгельсского ССК

 

Последующие испытания образцов-кубов (с ребром 10 см), изготовленных традиционным методом и с циклическим вибрированием, показали прочностные свойства, соответственно, 13, 58±0, 52 и 17, 60±0, 68 МПа. Полученный прирост прочности (20…40 %) позволил безболезненно за счет виброактивации на 10 % сократить расход портландцемента при сохранении требуемых свойств панелей (рис.6.8) [441].

Длительные испытания разработанной технологии показали недостаточную надежность опытного образца системы автоматики (АПВ 01.70. 00). Предусмотренные конструкцией контактные реле (промежуточное, программное, времени), несмотря на пылевлагонепроницаемое исполнение, под действием агрессивной среды и неблагоприятных условий эксплуатации (пыль, влага, пар, вибрация) нередко давали сбои, что либо не позволяло осуществить требуемый режим виброуплотнения, либо вынуждало в аварийном порядке отключать систему автоматики. Таким образом, одним из весьма важных элементов дальнейшей работы являлось разработка, испытание, доводка и серийное производство надежной системы автоматического управления заданным режимом виброактивации твердеющих железобетонных изделий.

 

Рис.6.8. Влияние расхода портландцемента на прочность

виброактивированного керамзитобетона

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.012 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал