6.2. Виробництво багатошарових залізобетонних конструкцій
Щільність залізобетонних конструкцій з важких бетонів складає 2400...2500 кг/м
3, коефіцієнттеплопровідності 1,0..1,5 Вт/м К. При виробництві зовнішніх стін будівель і споруд з важких бетонів, які
відповідають сучасним вимогам з показника термічного опору, їх товщина повинна складати більше 1
м. Щільність керамзитобетонів складає 900...1500 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,22...0,45 Вт/м К,
товщина зовнішніх стін, які відповідають вимогам з коефіцієнта теплового опору 0,5...0,9 м.
Конструкції, які мають товщину не більше 0,38 м, відповідають сучасним вимогам як по
міцності, так і по тепловому опору є багатошаровими залізобетонними конструкціями з ефективними
утеплювачами (рис.6.2).
Розроблені і виготовляються декілька видів двошарових і тришарових конструкцій. Один з
видів панелей, які застосовують при спорудженні сільськогосподарських будівель, виготовляють з двох
тонкостінних залізобетонних плит з бетону класу В15, між якими знаходиться утеплювач -
полістирольний пінопласт.
Для утворення жорсткості конструкції по периметру дві огороджуючі плити з'єднують
залізобетонними ребрами. Товщина несучої залізобетонної плити, яка повернута в середину будівлі - 60
мм, а плити, повернутої назовні - 40 мм, утеплювача - 50 мм. Такі панелі мають довжину 5980 або 2980
мм і висоту - 1785: 885 або 585 мм. У верхніх і торцевих гранях панелі є паз трикутного перерізу. На
відстані 1000 мм від торців панелі на верхній грані виступають дві монтажні петлі заввишки 60 мм.
Панелі армують зварними сітками і зварними каркасами зі сталі класу А-1.
Розрахункові параметри мікроклімату при застосуванні панелей такі: температура повітря в
середині приміщень повинна підтримуватись у межах 293 К, а відносна вологість не більше 85 %;
мінімально допустима температура на внутрішній поверхні панелі не нижче ніж 278 К, панель
розрахована на мінімальну температуру зовнішнього середовища - 243 К. Для закріплення панелей до
This
document is created with the unregistered version of Document2PDF
Pilot.
каркасу
будівель передбачені закладні деталі
з кутикової сталі, які повинні мати
антикорозійне цинкове
покриття.
Панелі до колон кріпляться за допомогою
хомутів, які виготовляють зі смуг 6x60
мм у
комплекті
з болтами і гайками.
Гладкий
кінець болта приварюють при монтажі
на місці до горизонтальної площини
закладної
деталі панелі. Кріпити панелі до колон можна зв'язками з двох кутів, приварених при монтажі до
закладних деталей у панелях і колонах. Кутикові зв'язки ліквідують поздовжні та вертикальні
переміщення, які пов'язані з температурними та іншими деформаціями панелей і будівлі. Кутовий
варіант кріплення вимагає точного розташування закладних деталей та фіксуючих кутів. Стики між
панелями виконують із застосуванням герметиків по периметру зовнішнього та внутрішнього ребер і
теплоізоляції, розміщеної у трикутному пазові панелей. Герметизуючими є мастика УМС - 50 Ті
поризована прокладка. Товщина горизонтальних швів між панелями -більше 15 мм, а вертикальних - 20
мм. Товщину горизонтальних швів фіксують армо- або азбестоцементними прокладками, які укладені на
опорну по-верхню (нижче розташовану конструкцію).
Різновидом тришарових панелей є конструкція, яка є стіновою панеллю розміром 3x6 м при
товщині 300 мм. Внутрішній шар панелі, для збільшення Шорсткості, виконано з бетону марки 200 у
вигляді ребристої плити.
Рис. 6.2. Конструкція двошарової панелі з утеплювачем: 1 - плита; 2 - стінки плит утеплювача; 3 -
підвіконник, 4 - анкери; 5 - злив; 6 - декоративний шар; 7 - важкий бетон;
8 - стінка
Висота контурного ребра - 270 мм, внутрішніх - 200 мм. Товщина внутрішнього захисного шару
бетону, який виходить у приміщення, становить 50 мм. Така товщина прийнята з урахуванням захисту
конструкції від дії агресивного середовища. Зовнішний шар панелі плоский. Він виконаний із бетону
товщиною ЗО мм. У такій конструкції, як утеплювач, використовують фіброліт зі щільністю 300 - 400
кг/м3.
Для зменшення впливу містків холоду у площині панелі два шари фібролітових плит укладають
між ребрами, а третій їх перекриває і утворює напівжорстке з'єднання Передбачено виготовлення таких
панелей двох типів -з віконним блоком і прорізом для воріт. Є варіант обладнання віконного блока із
профільного скла. Кріпляться стінові панелі до каркаса зварюванням їх закладних елементів і закладних
деталей колон. Дослід експлуатації панелей таких конструкцій показав, що поряд з позитивними
властивостями вони мають істотний недолік - містки холоду за рахунок наявності залізобетонних ребер
жорсткості. Для усунення цього недоліку розроблена конструкція тришарової панелі без містків холоду
за рахунок застосування гнучких зв'язок.
У конструкції з гнучкими зв'язками ребра залишені з коротких сторін, бо вони в панелі
безпосередньо прилягають до колон, і в цьому випадку знижується можливість їх промерзання. Панелі
мають розміри: по довжині - 3 і 6 м, а по ширині - 0,6; 0,9; 1,2; 1,8 м Товщина панелі 150 мм, її
This document is created with the unregistered version of Document2PDF Pilot.
внутрішній несучий шар дорівнює 60 мм, а зовнішній - 40 мм. Товщина утеплювача 50 мм з розрахунку
використання плитового пінопласту. Оскільки панелі з довгих сторін мають незахищений шар
плитного пінопласту, то панелі з'єднують між собою без електрозварювання за допомогою гаків та
хомутів із штабової сталі. Для кріплення віконних блоків у внутрішні бетонні плити панелей при
бетонуванні закладають дерев'яні антисептовані пробки.
Виготовляють тришарову залізобетонну панель із металевими зв'язками. Ця панель складається
з внутрішньої ребристої несучої плити; пароізоляції з шару руберойду або поліетиленової плівки;
утеплювача із напівжорстких або жорстких мінераловатних плит на синтетичній зв'язці, шару пергаміну
і зовнішньої залізобетонної плити. Зв'язок між внутрішньою несучою і зовнішньою огороджуючою
плитами здійснюється за допомогою оцинкованих стрижнів із нержавіючої сталі, які встановлені по
контуру панелі. За розрахунковими даними на 1 м2 стінової панелі ПСР-60-12 вагою 265 кг
витрачається 0,08 м? мінераловатних плит, 2,5 м2 руберойду і 17,8 кг сталі. Опір теплопередачі такої
панелі дорівнює 1,4 м2 К/Вт. Багатошарові стінові панелі на металевих зв'язках мають необхідні міцність,
жорсткість, тріщиностійкість, хороші теплофізичні властивості. Такі панелі знаходять широке
застосування при спорудженні виробничих сільськогосподарських будівель.
З метою економії полістирольного пінопласту, частину полістиролу у пінопласті можна
замінити перлітовим піском. Такий утеплювач - перлітона-повнений полістирол, складається із 50 %
перлітового піску рядового або 70 % крупного перлітового піску і відповідно 50 або ЗО %
пінополістиролу. При виготовленні такого утеплювача спочатку спінюють гранули полістиролу. Потім
дозують спінені гранули і перлітовий пісок у певних співвідношеннях, і подають їх у змішувач
(бетономішалка примусової дії, лопасті - розчиномішалка). У змішувач подають воду і компоненти
перемішують 3 ... 4 хв. Потім цю суміш засипають у форму, закривають її і проводять основне спінення
полістиролу при термообробці в режимі: підвищення температури до 368...371 Κ - 10... 15 хв, витримка
при цій температурі 1,5.2 години, охолодження до температури не вище 313 К. Після чого можна
розпалублювати форми. На 1 м2 утеплювача товщиною 70 мм витрачається 11 кг спученного перліту;
5,5 кг полістиролу ПВС-С і 20 л води. Перлітонаповнений пінополістирол зі щільні-стю 60 кг/м2 має
міцність при стиску у 10 % деформації - 0,12...0,13 МПа; міцність на розрив 0,07 МПа; міцність на згин -
1,8 МПа, коефіцієнт теплопро-відності - 0,03..0,04 Вт/м К, морозостійкість більше 25 циклів;
температуру верхньої межі застосування 363 Κ водовбирання, відсоток за масою через 1, З, 10 і 40 діб
відповідно: 8,14,26,37.
Процес виготовлення зовнішніх стінових багатошарових панелей з гнучкими зв'язками
огороджувальних шарів з важкого бетону і з ефективним утеплювачем, які призначені для сучасного
збірного багатоповерхового житлового і цивільного будівництва включає такі технологічні операції. -
підготовку поверхні форми: очищення бортів та піддона форми від прилиплого бетону, змащування
внутрішніх поверхонь форми, встановлення прорізоутворювачів, нанесення уповільнювача твердіння
бетону; - складання форми: зсування бортів форми, закріплення бортових
з'єднань, контроль складання форми;
- укладання декоративного шару бетону, перевірка стану шару уповільнювача тужавлення
цементу, нанесення шару декоративного бетону пне-вмонабризкуванням;
- армування зовнішнього шару панелі: укладання у форму арматурної сітки, укладання під
арматуру пластмасових фіксаторів, встановлення елементів гнучких зв'язків та закладних деталей,
ущільнення клоччям монтажних та анкерних петель, контроль армування;
- формування зовнішнього шару панелі: укладання важкого бетону зовнішнього шару панелі,
віброущільнення зовнішнього шару бетону, укладання утеплювача (пінополістирольних листів або
мінераловатних пакетів),
укладання легкобетонноґ суміші в з'єднувальні ребра панелі, ущільнення глибинними
вібраторами легкобетонної суміші;
- армування внутрішнього шару панелі: встановлення просторового каркаса внутрішнього
шару панелі, фіксування елементів гнучких зв'язків, контроль формування;
- формування внутрішнього шару панелі: укладання бетонної суміші внутрішнього шару панелі,
розрівнювання та ущільнення внутрішнього шару вібраторами поверхневої дії, загладжування та
затирання внутрішньої поверхні панелі, контроль якості формування;
- теплову обробку, нагрівання бетону виробу до температури 353...358 К, ізотермічне
витримування при температурі 353...358 К, остигання виробів до температури 313 Κ
- розпалублення та часткове комплектування панелі: розсування бортів форми, виймання
This
document is created with the unregistered version of Document2PDF
Pilot.
верхніх
вкладишів - прорізоутворювачів,
шліфування внутрішньої поверхні панелі,
покривання
мастикою
периметра прорізу, укладання герметизуючого
джгута з мастики бутепрол, встановлення
та
закріплення
в прорізу столярного блока, який покритий
мастикою; нахилення форми з виробом,
виймання
виробу з форми;
-
опоряджування та комплектування панелі:
очищення декоративного заповнювача
водою і
металевими щітками, встановлення підвіконної дошки, створення відкосів, встановлення відливу,
фарбування столярних блоків.
Виготовлення зовнішніх стінових панелей в основному здійснюють на конвеєрних лініях різних
типів. Можна також використовувати агрегатні та стендові технологічні лінії для випуску виробів
різного рівня складності конструкції, коли виробничий процес недоцільно пов'язувати з жорстким
режимом роботи конвеєра. Таке виробництво характерне для ліній значної потужності при
виготовленні однотипних панелей великими партіями. Коли виготовляють панелі з різноманітним
опорядженням обмеженими партіями, слід застосовувати агрегатну лінію середньої потужності. При
виготовленні зовнішніх стінових панелей невеликими партіями для унікальних будівель зручніше
використовувати стендові лінії.
Для виготовлення різноманітних конструкцій зовнішніх тришарових стінових панелей
використовують кілька типів конвеєрних ліній.
Конвеєрна лінія виготовлення тришарових зовнішніх стінових панелей для громадських
будівель - 9-постовий візковий конвеєр з трьома підземними щілинними камерами теплової обробки.
На І посту розкривають борти форми та знімають краном вкладиші і прорізоутворювачі. Потім
штовхачем конвеєра піддон-візок переміщують на II пост, де кантувач нахиляє форму з панеллю під
кутом, не меншим за 75°, що
дає змогу вийняти панель за допомогою монтажних петель. На III посту очищають і
змащують форму, а при потребі переоснащують її і закривають борти. Пост IV використовують для
укладання облицювальної плитки і засипання швів між плитками цементно-піщаною сумішшю складу
1:2 за масою. На V посту встановлюють арматурну сітку та гнучкі зв'язки. Пост VI обладнано
вібромайданчиком та бетоноукладачем для укладання та ущільнення бетонної суміші. На VII посту
укладають теплоізоляційний шар з плиткового утеплювача і арматурний каркас. Пост VIII призначено
для укладання бетоноукладачем внутрішнього шару бетону, а на IX посту поверхню бетону затирають
загладжувальним диском, змонтованим на порталі.
Виготовлену панель передавальним візком переміщують до щілинної камери теплової обробки.
Режим теплової обробки -3 + 6 + 2 години, температура ізотермічного прогрівання 353...358 К.
Потужність ліній - 38,4 тис.м 2 у рік, що відповідає 140 тис.м 2 у рік загальної площі житлових будинків.
Цикл формування панелей на конвеєрі 26 хв, маса технологічного обладнання лінії - 750 т.
Для виготовлення тришарових панелей зовнішніх стін можна застосовувати двогілковий
горизонтальний конвеєр з десятьма постами і підземною щілинною камерою теплової обробки. Для
забезпечення режимів теплової обробки камери подовжують за межі корпусу - під склад готової
продукції. Несучий шар панелі формують з пластичної бетонної суміші з суперпластифі-катором. Як
утеплювач використовують заливний пінополістирол.
Фасадне опоряджування панелей можна здійснювати п'ятьма способами: три способи
опоряджування (плитною, декоративним бетоном з оголеною структурою, з кольоровим рельєфом)
можуть виконуватись на формувальному конвеєрі, ще два способи (поверхня типу «декор»,
фарбування органічними фарбами) - на опоряджувальному конвеєрі.
На І посту цієї лінії відкривають борти форми і шліфують внутрішню поверхню панелі. Пост II
обладнаний маніпулятором, який випресовує прорізоутворювачі, встановлює столярні блоки та
заливає мастику по периметру прорізу. На III посту виріб кантують і переміщують його знімачем -
перевантажувачем на опоряджувальний конвеєр. Пост IV обладнаний машиною для очищення та
змащування форм й автоматом для закривання бортів. Пост V призначений для укладання
облицювальної плитки та арматурного каркаси Цей пост також обладнаний маніпулятором, який подає
плитку, сітку та каркас для армування. Пост VI використовують для укладання та ущільнення бетонної
суміші нижнього шару важкого бетону. Після чого на VII посту заливають шар пінополістиролу або
укладають плитки з нього. На VIII посту встановлюють каркас, укладають і ущільнюють верхній шар
бетону, потім передавальною платформою піддон-візок переміщують на IX пост, де укладають та
загладжують внутрішній фактурний шар розчину. На посту X очищають форму від залишків бетону, а
також використовують його для технологічного витримування виробів перед тепловою обробкою. До
This
document is created with the unregistered version of Document2PDF
Pilot.
щілинної
камери форму подають знижувачем. Режим
теплової обробки 3,5 + 6,5 + 3,0 години.
Конвеєрна
лінія виробляє 32 тис.м
загальної площі житлових будинків на рік.
Для виготовлення тришарових зовнішніх стінових панелей можна застосувати
потоково-агрегатну технологічну лінію з центральним передавальним візком. Панелі формують на
спеціальних постах, над якими переміщується устаткування для укладання фактурного шару, розчину чи
облицювальної плитки, арматурного каркасу, плиткового утеплювача, нижнього та верхнього шарів
бетонної суміші, загладжування верхньої поверхні виробу.
Форму з відформованим виробом подають до камери теплової обробки передавальним візком,
що рухається між рядами камер і лінією постів розпалублення, підготовки форм та формування. Візок під
час руху вздовж камер фіксується біля однієї з них і своїм штовхачем заштовхує в камеру форму з
виробом. Після цього двері в камеру зачиняються і панель зазнає теплової обробки. У цей час візок
переміщується до іншої камери, фіксується навпроти неї і штовхачем бере на себе форму до одного з
трьох постів розпалублення, де розкривають її борти, знімають виріб, очищують і змащують форму.
Підготовлену форму з укладеним арматурним каркасом подають візком до одного з постів
формування. Готові панелі мостовим краном встановлюють на опоряджувальний конвеєр. Бетонна
суміш до бетоноукладача надходить кюбелем адресного подавання. Ритм роботи лінії 21 хв, маса
технологічного обладнання 689 т.
Для виготовлення стінових панелей невеликими партіями з різним малюнком рельєфу на
фасаді розроблено стендову технологічну лінію. У 18-ти метровому прогоні розміщено 10 стендів, 4
камери дозрівання і 2 пости розпалублення виробів, оснащених кантувачами. Вісім стендів призначено
для формування виробів, два для переоснащення форм. Кожний стенд має закріплені на фундаменті
пристрої для фіксування оснащення в робочому положенні і відведення його від виробу в кінці першої
стадії теплової обробки. Стенди обладнані уловлювачами піддонів-матриць. Процес виготовлення
зовнішніх стінових панелей цим способом починається з встановлення на стенд передбаченою
програмою піддона-матриці з прорізоутворювачем. Потім у робоче положення встановлюють борти
форми. При формуванні панелі послідовно виконують необхідні технологічні операції. Першу стадію
теплової обробки виробів здійснюють на стендах за допомогою парових регістрів або тенів, розміщених
під піддонами, а також тенів, розміщених на кришках стендів. Після 2,0 .2,5 годин теплової обробки
температура в бетоні досягає 358 К, а структурна міцність бетону дає змогу звільнити виріб від
бортового оснащення і на піддоні подати до камери дозрівання. Розпалублюють панелі після
завершення твердіння на постах, обладнаних кантувачами. Після зняття панелі піддон знову
повертають у горизонтальне положення. На цих постах піддони очищують, змащують, а потім подають
до одного з постів стендів формування. Потужність стендової лінії розрахована на програму 125 тис.м 2
загальної площі на рік. Маса технологічного обладнання 520 т, у тому числі, форм і оснащення 342 т.
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Як виготовляють багатошарові конструкції з керамічної цегли?
2. Наведіть номенклатуру індустріальних конструкцій з керамічної цегли і каменю.
3. Наведіть технології виробництва багатошарових залізобетонних конструкцій.
4. Які переваги багатошарових конструкцій над одношаровими?
5. Охарактеризуйте особливості конвеєрного способу виробництва тришарових залізобетонних
конструкцій.
6. Охарактеризуйте особливості агрегатного способу виробництва багатошарових конструкцій.