Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Железобетонные изделия. Сборным бетоном и железобетоном называют такие детали и конструкции, которые в готовом виде поступают на строительную площадку
|
|
Сборным бетоном и железобетоном называют такие детали и конструкции, которые в готовом виде поступают на строительную площадку, где из них собирается (монтируется) здание или сооружение.
Надо уяснить, что сборный железобетон имеет целый ряд существенных преимуществ перед монолитным: его применение позволяет ускорить сроки строительства, механизировать строительные процессы, улучшает качество изделий, дает экономию цемента. Сборный железобетон в значительной степени помогает освободиться от сезонности строительных работ, приводит к снижению трудовых затрат, уменьшает расход лесных материалов (на опалубку в монолитном железобетоне) и позволяет, наконец, в больших масштабах применять предварительное натяжение арматуры.
Помимо широкого применения сборного железобетона в гражданском и промышленном строительстве он стал применяться в мостостроении и в дорожных покрытиях, для трубопроводов, железнодорожных сооружений, для сооружений опор линии ЛЭП и контактных сетей, а также, для мачт уличного освещения.
Следует подчеркнуть, что организация производства на современных заводах сборного железобетона основана на прогрессивных принципах современной промышленности: соблюдается поточность производственных процессов, созданы узко специализированные линии. Заводы в целом также специализированы по выпуску определенных видов изделий и кооперируются с другими заводами для комплектного обеспечения строительства. Современные заводы укрупняются до пределов, определяемых экономически целесообразным радиусом перевозки готовой продукции и дальностью доставки сырья.
Необходимо уяснить себе основные направления в развитии производства и применении сборного железобетона:
1) Совершенствование и упрощение конструкции изделий, и повышение их технологичности, что ведет к снижению стоимости изделий;
2) Снижение весового коэффициента сборных конструкций за счет применения предварительно напряженного железобетона, а также легких ячеистых бетонов;
3) Укрупнение размеров изделий для ускорения монтажа зданий и сооружений;
4) Сокращение типоразмеров одноименных видов изделий;
5) Повышение степени заводской готовности и качества изделий, в частности качества самого бетона.
Далее следует, остановится, для изучения номенклатуры изделий из сборного железобетона, которая чрезвычайно разнообразна. Она охватывает изделия для промышленного и гражданского строительства жилищного и культурно-бытового значения, изделия для сельского дорожно-мостового и транспортного строительства, а также изделия для подземного городского хозяйства.
При выборе тех или иных изделий необходимо учитывать самые разнообразные требования, вытекающие из условий работы их в сооружениях, учитывать воздействие нагрузок и влияние среды на материал изделия. Учитывать требования прочности, легкости, долговечности, химической стойкости, в некоторых случаях малой теплопроводности, эстетические требования и, безусловно, требования экономичности. Экономичность не всегда выражается только низкими единовременными затратами. На выбор изделия должны оказывать влияние технические показатели материала, единовременные затраты и эксплуатационные расходы с учетом долговечности материала. Только взятые в совокупности, эти показатели создают фактический экономический эффект и доказывают целесообразность выбора того или иного изделия. Учитывать требования прочности, легкости, долговечности, химической стойкости, в некоторых случаях малой теплопроводности, эстетические требования и, безусловно, требования экономичности. Экономичность не всегда выражается только низкими единовременными затратами. На выбор изделия должны оказывать влияние технические показатели материала, единовременные затраты и эксплуатационные расходы с учетом долговечности материала. Только взятые в совокупности, эти показатели создают фактический экономический эффект и доказывают целесообразность выбора того или иного изделия.
Классификация изделий делится главным образом по виду заполнителя, плотности и назначению самого материала бетона и железобетона.
Студент должен ознакомиться с последовательностью технологических процессов при изготовлении деталей, а также с различными технологическими схемами производства: стендовой технологией в неперемещаемых формах (применяется при формовании длинномерных, очень крупных изделий – балок, колонн, мачт, ферм); поточной технологией в перемещаемых формах, она включает агрегатно-поточной и конвейерный способы производства.
Следует обратить внимание, что при агрегатно-поточном способе можно изготовлять широкий ассортимент изделий на заводах небольшой производительности; себестоимость продукции получается сравнительно невысокая. Конвейерная же технология требует строгой специализации и рентабельна лишь при большой производительности завода, так как после выпуска каждой серии изделий требуется переналадка конвейера.
Надо подчеркнуть, что некоторые изделия – трубы, вентиляционные блоки, санитарные кабины для жилых домов, объемные элементы зданий - целесообразно формовать в вертикальном положении, например применять кассетный способ производства.
При производстве труб, мачт линий электропередач и контактных сетей, свай и других изделий трубчатого сечения в некоторых случаях целесообразно применять центробежное формование на специальных машинах - центрифугах.
Далее следует остановиться на армировании изделий. В зависимости от формы и назначения изделий применяется тот или иной способ армирования.
Изделия и конструкции из обычного железобетона армируются заранее изготовленными из отдельных элементов стальных стержней арматурными из отдельных элементов стальных стержней арматурными сетками, плоскими и пространственными каркасами. Вспомогательной арматурой служат петли и крюки для монтажа и транспортирования, фиксаторы и закладные части.
Изделия из предварительно напряженного железобетона требуют специальных форм и приспособлений для растяжения и закрепления растянутой арматуры, отдельных стержней или пучков проволоки. Для изделий трубчатой формы применяется непрерывная навивка напряженной проволоки.
Необходимо ознакомиться с различными способами натяжения арматуры: с механическим – путем передачи усилия на упоры формы или стенда, или на затвердевший бетон; с электротермическим способом натяжения арматуры; непрерывным натяжением арматуры; химическим способом с применением напрягающего портландцемента (многоосное натяжение арматуры). Сварка стержней и проволочных прутков арматуры в местах пересечений осуще6ствляется точечной электросваркой, при помощи сварочных машин автоматического или полуавтоматического действия.
9. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
1. Образец камня в сухом состоянии весит 77г, а после насыщения водой 79г. Вычислить среднюю плотность, пористость камня и водопоглощение по массе, если его истинная плотность – 2, 67 г/см3, а объемное водопоглощение 4, 28%.
Решение:
Водопоглощение по массе: 
Из формулы водопоглощения по объему выражаем объем материала:
Средняя плотность: 
Пористость камня 
2. Подобрать мощность гидравлического пресса, достаточную для испытания на изгиб бетонной балки квадратного сечения 15х15 см и пролетом L =100 см. Балка опирается на две опоры. Испытание производится сосредоточенным грузом N в середине пролета. Возможный максимальный предел прочности Rизг =80 кгс/см2.
Решение:
Из формулы Rизг сила 
Для испытания такой балки достаточно применить 2-тонный гидравлический пресс.
3. Плотность древесины – сосны, с влажностью W= 15% составляет 536 кг/м3. Определить коэффициент конструктивного качества данной древесины, если при испытании на сжатие образца размером 2х2х3 см и влажностью 25% вдоль волокон разрушающая нагрузка была равна 1560 кгс.
Решение:
Предел прочности при сжатии образца влажностью 15% вдоль волокон:
Rсж 
;
Прочность при стандартной влажности 12%:
;
Плотность древесины при стандартной влажности 12%:
Относительная плотность древесины: 
;
Коэффициент конструктивного качества древесины:
.
4. Какое количество обыкновенного красного кирпича можно приготовить из 5т глины. Влажность глины 10%, потери при прокаливании 8% от веса сухой глины. Кирпич должен быть плотностью 1750 кг/м3.
Решение:
Вес глины после обжига 5000: 1, 1: 1, 08=4209кг. Объем 1000шт. кирпича: 1000∙ 2, 5∙ 1, 2∙ 0, 65=1950 дм3=1, 95 м3
1000 шт кирпича плотностью 1750 кг/м3 весит 1750∙ 1, 95=3412 кг.
Из 4209кг обожженной глины можно получить кирпичей:
5. Изготовленная из литопона и натуральной олифы краска содержит 40% олифы. На укрывание стеклянной пластинки площадью 200 см2 с двухцветным грунтом израсходовано 5 г краски. Определить укрывистость.
Решение:
Укрывистость для краски малярной консистенции определяется по формуле: 
= 
г/м2
где: а – количество состава малярной консистенции, израсходованного на укрывание стеклянной пластинки, г; F – укрываемая площадь пластинки, см2.
Укрывистость литопона, считая на сухой пигмент:
г/м2
где b – процент олифы в составе малярной консистенции.
6. Определить пористость цементного камня при водоцементном отношении В/Ц = 0, 36, если химически связанная вода составляет 17% от массы цемента, плотность вещества у которого 3, 1 г/см3.
Решение:
Абсолютный объем цементного теста из 1 кг цемента:
V=1/3, 1+0, 36=0, 68 дм3
Абсолютный объем цементного камня из 1 кг цемента:
Va = 1/3, 1 +0, 17 =0, 49 дм3
Объем пор в камне: Vпор = 0, 68-0, 49 = 0, 19 дм3
Следовательно, пористость: P = Vпор/V = 0, 19/0, 68 = 0, 28 или 28%
7. Подобрать состав тяжелого бетона марка бетона по прочности Rб=200 c подвижность бетонной смеси ОК = 3 см. Характеристика исходных материалов: цемент ПЦ400 (активность Rц = 400кгс/см2); ρ ц = 3000кг/м3; ρ нц = 1300кг/м3; крупный заполнитель - щебень гранитный (наибольшая крупность Днб=40 мм) ρ щ=2, 7 г/см3=2700 кг/м3; ρ нщ=1450 кг/м3; мелкий заполнитель - песок, мелкий ρ п = 2, 6 г/см3 = 2600 кг/м3; ρ нп = 1500 кг/м3.
Расчет ориентировочного состава бетона:
1. Определение Ц/В отношения из формулы прочности [6.3, 6.4]
Rб=А∙ Rц[(Ц/В)-0, 5]
Ц/В=(Rб/ А∙ Rц+0, 5=(200 /0, 55 • 400) + 0, 5 = 1, 41
α - коэффициент, учитывающий качество материалов (таблица 6.2)
2. Определение расхода воды по таблице 6.1, учитывая подвижность бетонной смеси (ОК=3см); вид крупного заполнителя (щебень), наибольшую крупность щебня (Днб=40мм). В=175 л.
С учетом примечания 1 (таблицы 6.1) расход воды увеличивается на 5 л:
В= 175+5= 180 л
3. Определяем расход цемента
Ц = (Ц/В)∙ В= 1, 41∙ 180 =254 кг
абсолютный объем цемента
Vац = 254 / 3 = 82 л
4. Определяем расход щебня по формуле, учитывая пустотность щебня
Пу=[1-(ρ нщ/ρ щ)]=[1-(1450/2700)]=1-0, 537=0, 46
Щ = 1 /[(Пу∙ Краз /ρ нщ)+(1/ρ зщ)] = 1 /[(0, 46× 1, 32 /1450) + (1 /2700)] =
= 1 /(0, 000419 +0, 000370)= 1/0, 000789= 1267кг
Краз – коэффициент раздвижки зерен определяем по таблице 6.3 (методом интерполяции).
5. Определяем количество песка по формуле:
П = [ 1 - [(245 /3000) + (180/1000) + (1267 / 2700)] ] 2600 =
= [ 1 - (0, 085 +0, 18 + 0, 469) ] 2600 = 692 кг
Таким образом, 1 м3 бетона состоит:
Ц= 254 кг; В= 180 л; П= 692 кг; Щ= 1267 кг.
Плотность бетонной смеси:
ρ об = (254+ 692 + 1267 + 180) / 1 = 2393 кг/м3
Коэффициент выхода бетонной смеси:
β = 1/(Vнц+Vнп+Vнщ) = 1/(254/1300 + 692/1500 + 1267/1450) = 0, 65
Vнц=Ц/ρ нц; Vнп=П/ρ нп; Vнщ=Щ/ρ нщ
6. Определяем производственный состав бетона с учетом влаги, содержащейся в песке и щебне:
Wп=5 %, Wщ=0, 6 %
Цп=Цр=254;
Пп=Пр(1+Wп)=692(1+0, 05)=726, 6 кг
Щп=Щр(1+Wщ) =1267 (1 + 0, 006) = 1274, 6 кг
Вп=Вр-(ПрWп+ЩрWщ)=180-42, 2=137, 8 л
7. Определяем расход материалов на замес бетоносмесителя емкостью 1, 5 м3.
Цз=(Цп∙ Vбс∙ β) =(254∙ 1, 5∙ 0, 65)=247, 65 кг
Пз=(Пп∙ Vбс∙ β) =(726, 6∙ 1, 5∙ 0, 65)=708 кг
Щз=(Щп∙ Vбс∙ β) =(1274, 6∙ 1, 5∙ 0, 65)=1243 кг
Вз=(Вп∙ Vбс∙ β) =(137, 8∙ 1, 5∙ 0, 65)=134 л
8. Определить экономию цемента, если прочность бетона в возрасте 90 дней должна быть 55, 0 МПа, применяется пластифицирующая добавка 0, 2% от массы цемента, снижающая расход воды на 15%, цемента марки «400», щебень гранитный Днб=40мм. Подвижность бетонной смеси 3-4 см.
Определяем прочность бетона в 28-дневном возрасте:
R28 = R90 
МПа
Определяем водоцементные отношения бетона в 90-дневном и 28-дневном возрасте (6.3):
В/Ц90= 
; В/Ц28=0, 45
Определяем расход воды по таблице 6.1 с учетом экономии 15% за счет пластифицирующей добавки:
В=170 л; В=170-(170 х 0, 15)=145 л.
Расход цемента: Ц=145 ׃ 0, 31=470 кг/м3; Ц=245 ׃ 0, 45=325 кг/м3.
Экономия цемента: 
· 100=31%.
9. Определить расход цемента и молотого песка для изготовления 1 м3 автоклавного пенобетона, если плотность пенобетона 600 кг/м3. Химически связанной воды в пенобетоне – 18% от веса цемента и молотого песка. Отношение веса цемента к весу песка: 1: 1. Определить расход цемента м молотого песка. Истинная плотность цемента 3, 1, молотого песка – 2, 6.
Принимаем сумму весов цемента и молотого песка за Х, тогда, исходя из условия задачи, вес воды будет равен 
, а сумма весов цемента и молотого песка 
; Х=508 кг; вес воды В=600-508=92л. Определяем весовое содержание цемента и молотого песка. По условию задачи количество цемента и количество молотого песка относится как 1: 1, тогда 
. Вес цемента принимаем равным Y, тогда
; 
кг
Вес молотого песка П=508-276=232 кг.