Содержание к диссертации
Введение
1. Современные виды стеновых слоистых ограждающих конструкций и полов производственных и животноводческих зданий. материалы, применяемые для их изготовления 8
1.1. Основные виды современных слоистых стеновых ограждающих конструкций и покрытий полов производственных и животноводческих зданий 8
1.2. Материалы, применяемые для изготовления конструкций 26
1.3. Преимущества и недостатки слоистых ограждающих конструкций .39
1.4.Выводы по главе 42
2. Цели и задачи исследований. Применяемые материалы и методы исследований 43
2.1. Цели и задачи исследований 43
2.2. Применяемые материалы 44
2.3. Методы исследований 46
2.4. Выводы по главе 50
3. Получение и основы расчета трехслойных изделий на основе каркасного керамзитобетона 52
3.1. Технология изготовления изделий трехслойного поперечного сечения на основе каркасного керамзитобетона 52
3.2. Расчет сопротивления теплопередаче трехслойных стеновых панелей для производственных и животноводческих зданий 55
3.3..Расчет прочности ограждающих конструкций на основе каркасных бетонов 59
3.4. Исследование механики разрушения изделий методом численного моделирования 72
3.5.Выводы по главе 81
4. Разработка и оптимизация каркасов, клеевых и матричных составов для ограждающих конструкций и полов животноводческих зданий 83
4.1. Исследование свойств каркасов на различных связующих 83
4.2. Оптимизация составов матричных композитов на основе цементных связующих 88
4.3. Матричные композиции на основе вяжущего из боя стекла 92
4.4. Матричные композиции на полимерных связующих 99
4.5. Выводы по главе 103
5. Технология изготовления ограждающих конструкций на основе каркасного керамзитобетона и их технико-экономическая эффективность 104
5.1. Принципиальная схема изготовления изделий и организация технологического процесса 104
5.2.Приготовление бетонных смесей 106
5.3. Арматура и армирование трехслойных изделий на основе каркасного бетона 108
5.4. Формование изделий 109
5.5. Контроль качества готовых изделий 111
5.6. Технология изготовления плит пола животноводческих помещений 113
5.7. Внедрение результатов исследований и перспективы использования изделий на основе каркасных бетонов в строительной отрасли 115
5.8. Технико-экономическая эффективность 116
5.9. Выводы по главе 119
Основные выводы 121
Список литературы 123
Приложения 138
- Основные виды современных слоистых стеновых ограждающих конструкций и покрытий полов производственных и животноводческих зданий
- Технология изготовления изделий трехслойного поперечного сечения на основе каркасного керамзитобетона
- Исследование свойств каркасов на различных связующих
- Принципиальная схема изготовления изделий и организация технологического процесса
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в Российской Федерации на отопление зданий и сооружений расходуется около 70 % всей тепловой энергии, вырабатываемой в стране. Обусловлено это не только географическим положением России, климат на большей территории которой является резкоконтинентальным с холодными продолжительными зимами и жарким коротким летом со среднегодовой температурой - 5 С, но и чрезмерными потерями тепла при отоплении, которые составляют порядка 360 млн. т. условного топлива в год или 30 % всего годового потребления теплоэнергоресурсов страны. В этой связи важнейшей задачей в строительном секторе является повышение энергетической эффективности существующих и вновь возводимых промышленных, жилых и общественных зданий
Принятый в 1996 году федеральный закон "Об энергосбережении", а также постановление правительства РФ по этому вопросу определили долговременную энергосберегающую политику государства в различных отраслях народного хозяйства, в т.ч. и в строительстве. Это нашло отражение в постановлении Госстроя России № 18-81 от 11.08.95, которым были приняты и введены в действие новые нормативные требования к теплозащитным качествам наружных ограждающих конструкций. В соответствии с этим документом требуемое сопротивление теплопередачи зданий к 2000 году было повышено в 2,5-3 раза, что потребовало пересмотра сложившихся взглядов на традиционно применяемые материалы и конструкции.
Стало очевидным, что многие виды однородных ограждающих конструкций не могут обеспечить условия требований СНиПа. Наиболее целесообразными в этом случае следует считать слоистые наружные ограждающие конструкции, в которых используются эффективные утеплители плотностью не бо-лее 200 кг/м . Следует отметить, что подобные конструкции получили широкое распространение в странах Западной Европы. В нашей стране доля таких стен
до недавнего прошлого не превышала 5 %, что вызвано рядом объективных причин.
Всего в Российской Федерации в настоящее время производится 7,5-8,0 млн. м в год всех видов теплоизоляционных материалов, кроме ячеистобетон-ных (при потребности не менее 10 млн. м ), причем до 60 % составляют мине-раловатные изделия, 13 % - стекловатные утеплители и 27 % - строительные пенопласты. В последнее время широкое применение данные материалы получили при изготовлении трехслойных конструкций. Применение минераловат-ных и стекловатных утеплителей не во всех случаях обеспечивает эффективную теплоизоляцию, так как они обладают гигроскопичностью и при увлажнении значительно снижают свое термическое сопротивление. Высокими теплоизолирующими свойствами обладает пенополистирол, однако большой спрос на качественный пенополистирол на фоне недостаточного предложения привел к тому, что цена на него значительно выросла. Примененное в конструкции так называемое последовательное соединение неравнодолговечных внешних и внутреннего слоев делает ее с точки зрения ремонтопригодности невосстанав-ливаемым элементом. Утрата теплотехнических свойств утеплителем или коррозия гибких связей ведут к потере эксплутационных свойств конструкцией и невозможности восстановления ее работоспособности. Кроме того, их выпуск требует внесения значительных изменений в существующие технологические линии заводов ЖБИ.
В этой связи задача разработки и получения эффективных ограждающих конструктивных элементов заданной долговечности, изготавливаемых по гибким технологиям с максимальным использованием имеющейся базы строительной индустрии и местных строительных материалов, является чрезвычайно актуальной.
Перспективным направлением для получения ограждающих конструкций представляется изготовление их на основе бетонов каркасной структуры, которое основано на применении местных и недефицитных материалов и обеспечи-
вает сохранение практически без изменения парка существующих металло-форм, номенклатуры арматурных изделий, основных технологических процессов по изготовлению, транспортированию и монтажу конструкций.
Целью диссертационной работы является расчетно-экспериментальное обоснование получения трехслойных строительных изделий на основе каркасных бетонов, пригодных для применения в качестве плит пола, покрытий и стеновых ограждающих конструкций производственных зданий
Научная новизна.
Разработаны теоретические положения формирования структуры трехслойных строительных изделий с повышенными эксплуатационными свойствами.
Выявлены количественные зависимости напряженно-деформированного состояния слоистых строительных изделий от основных структурообразующих факторов.
Получены математические модели прочности и долговечности каркасов и матриц для трехслойных изделий от основных составляющих компонентов.
Новизна практических разработок подтверждена 4 патентами на изобретения.
Практическая значимость работы.
Предложена технология изготовления трехслойных изделий пригодных для эксплуатации в производственных зданиях в качестве плит пола, покрытия и стеновых панелей.
Разработаны составы композиционных строительных материалов - клеев и матриц для создания изделий повышенной долговечности и улучшенными технологическими свойствами.
Реализация работы. Результаты исследований использованы при изготовлении стеновых панелей и плит пола на ОАО "Завод ЖБК-1" и возведении производственных зданий на ОАО "Завод ЖБК-1" и ОАО "Агрофирма Октябрьская".
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях:
"Эффективные строительные материалы для Нечерноземья" (г. Саранск, 1986 г.);
"Композиционные строительные материалы" (г. Саранск, 1987 г.);
"Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса Республики Мордовия" (г. Саранск, 2001 г.);
"Прогнозирование в материаловедении" (г. Одесса, 2002 г.);
"Архитектурно-строительные материалы на рубеже веков" (г. Белгород, 2002 г);
"Проблемы строительного материаловедения" (1-е Соломатовские чтения) (г. Саранск, 2002 г);
"Прогнозирование в материаловедении" (г. Одесса, 2003 г.);
"Ресурсо- и энергосбережение как мотивация в архитектурно-строительном процессе" (г. Казань, 2003 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 статьей и докладов, получено 4 патента на изобретения.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы, приложений и содержит 148 листов машинописного текста, 27 рисунков и 10 таблиц.
Диссертационная работа выполнена на кафедре "Строительное производство" Мордовского государственного университета имени Н.П.Огарева.
Основные виды современных слоистых стеновых ограждающих конструкций и покрытий полов производственных и животноводческих зданий
Стены и полы являются одним из главных конструктивных элементов зданий и сооружений. Они не только изолируют помещения от внешней среды, через них происходит передача тепла, воздуха, влаги, но и подвергаются более сложному комплексу внутренних воздействий в зависимости от характера технологического процесса производства. В этой связи современные конструкции стен и полов должны обладать необходимой прочностью, стойкостью против коррозии, иметь требующиеся тепло-, водо-, воздухо- и звукоизоляционные ка чества, быть достаточно долговечными и огнестойкими, обеспечивать индуст-риальность и экономическую эффективность строительства. Кроме того, выбор конструкций стен и полов является одним из главных вопросов проектирования, т.к. их стоимость составляет значительную часть стоимости всего здания.
По виду материала различают каменные, деревянные, бетонные и комбинированные стены, а по роду применяемых для возведения стен конструктивных материалов - стены из крупных блоков, панелей и штучных (мелкоразмерных) каменных материалов [22]. С теплотехнической точки зрения условно различают три основных вида наружных стен по числу основных слоев: однослойные, двухслойные и трехслойные [25].
Однослойные стены наиболее привычны российским проектировщикам и строителям и наиболее просты в исполнении и эксплуатации.
Однослойные стены, как правило, изготавливаются из однородного материала. Характерной их особенностью является то, что данный материал выполняет как несущие, так и теплотехнические функции.
Для изготовления однослойных ограждающих конструкций в отечественной и зарубежной строительной практике нашли широкое применение различные виды кирпича, керамзито-, шлако-, газозолобетонов, бетонов ячеистой структуры [29,33,35,114,67]. Особенностью современных однослойных ограждающих конструкций является то, что их возведение возможно в основном из бетонов, плотностью не более 600-700 кг/м3 или из глиняного пустотелого кирпича, обладающих достаточными теплотехническими характеристиками [25,44].
Однако, как показала практика строительства, однослойным стенам из различных материалов присущи такие недостатки, как неоднородность материала по средней плотности и следовательно, неравномерность теплозащитных свойств; повышенная влажность материала в первые годы эксплуатации, обусловливающая пониженное против проектного значение сопротивления теплопередаче стен и повышенную влажность внутреннего воздуха; недостаточное сопротивление теплопередаче при относительно большой толщине стен, что ведет к повышенному расходу материалов на 1 м3 изделия [110].
Поэтому с точки зрения получения эффективных ограждающих конструкций, отвечающих современным требованиям в плане теплотехнических свойств, наиболее оптимальным является применение слоистых систем - двух- и трехслойных.
Двухслойные стены содержат несущий и теплоизоляционные слои, при этом теплоизоляция может быть расположена как снаружи, так и изнутри. Внутренняя теплоизоляция требует специального теплотехнического расчета на предмет защиты ее от увлажнения и накопления влаги в толще утеплителя и тщательного изготовления. Системы с наружной теплоизоляцией имеют ряд существенных преимуществ (высокая теплотехническая однородность, разнообразие архитектурных решений фасада, предпочтительность при реконструкции теплозащиты стен) и нашли широкое применение в строительной практике. В настоящее время применяют два варианта таких систем: первый вариант - системы с наружным штукатурным слоем; второй - системы с воздушным зазором [25]. Способ наружной теплоизоляции стен с оштукатуриванием утеплителя состоит в приклеивании или механическом креплении к стенам теплоизоляционных плит и нанесении по ним полимерцементного покрытия или цементной штукатурки, армированных сетками из стекловолокна или стали. Для усиления и выравнивания краев плитной облицовки используют профили из коррозионностойких материалов: поливинилхлорида, алюминиевых сплавов, нержавеющей стали [148,149]. Согласно литературным данным [149], впервые данный способ был применен в скандинавских странах в 40-х годах, где были использованы стекло-волокнистые плиты и цементная штукатурка медленного схватывания, и в ФРГ в 1959 г. фирмой "Drivit", разработавшей систему теплоизоляции с использованием пенополистирольных плит и полимерного покрытия.
Из теплоизоляционных материалов наиболее подходящим для данного способа и часто применяемым является плитный пенополистирол. Помимо обычных теплоизоляционных плит ряд зарубежных фирм выпускает специальные виды изделий для теплозащиты наружных стен. Например, в Германии производят теплоизоляционные плиты "Styrodur" из экструзивного пенополистирола, покрытого с обеих сторон раствором, усиленным стеклотканью. Для возможности монтажа на их поверхность точечно наносят раствор, и через день в эти места устанавливают дюбели диаметром 8 мм [88,151].
Некоторыми фирмами предлагается производить утепление стен напылением теплоизоляционного материала. Фирма АОЗТ "ТЕРКОМ" производит эковату, представляющую собой рыхлый, очень легкий материал, состоящий из обработанной целлюлозы и специальных добавок. Фирма "Истрокон" предлагает напыляемый пенополиуретан закрыто-ячеистой структуры, наносимый механизированным методом [85].
Устройство защитного слоя теплоизоляции может осуществляться при помощи нанесения по ее поверхности полимерного покрытия или штукатурки, армированных стекловолокнистыми или стальными сетками [85].
Системы, в которых используются полимерные покрытия, разрабатываются фирмами - производителями красок ("Zolpan", "Senergy" и т.д.). По данным авторов [117], штукатурные растворы на основе синтетических вяжущих, выпускаемые в ФРГ, состоят из полимерных дисперсий и минеральных наполнителей: кварцевой муки, слюды, каолина, барита, талька, диоксида титана. При этом они имеют несколько модификаций для нанесения с помощью кельты, шпателя, кисти или набрызгом. Дисперсионная штукатурка быстро схватывается, обладает высокой прочностью и мало подвержена растрескиванию.
Цементные штукатурки имеют довольно низкую трещиностойкость. Однако они ударопрочны, повышают огнестойкость теплоизоляции, могут применяться в сочетании с более огнестойкими плитами из стекловолокна, фибролита и т.д. Благодаря значительной толщине слоя (1,5-2 мм) они сглаживают неровности основания и позволяют не предъявлять высоких требований к качеству работ [113].
Клеевое крепление пенополистирольных плит к стенам является более простым в исполнении по сравнению с механическим, но менее надежным. Поэтому область его применения ограничивается стенами с ровной поверхностью. Клеящий состав наносят на поверхность плит пятнами или по контуру. В системе "Heck" (ФРГ), клеевое крепление с применением цементного раствора выполняется сплошным и дополняется механическим пазогребневым, которое образуется при заполнении раствором горизонтальных пазов, фрезерованных на поверхностях пенополистирольных плит [113].
Технология изготовления изделий трехслойного поперечного сечения на основе каркасного керамзитобетона
В отечественной практике строительства зданий различного назначения широко используются железобетонные ограждающие конструкции. Совершенствование их на современном этапе направлено на повышение теплоизоляционных свойств, качества изготовления и эксплуатационной долговечности. Одним из эффективных путей решения поставленной проблемы является применение трехслойных панелей на основе каркасных бетонов.
Панели представляют собой плоскую трехслойную железобетонную конструкцию, состоящие из двух крайних слоев, выполняемых из плотного или поризованного керамзитобетона, и среднего слоя, выполняемого из крупнопористого керамзитобетона. Технология их изготовления основана на применении местных и недефицитных материалов и обеспечивает сохранение практически без изменения парка существующих металлоформ, арматурных изделий, основных технологических процессов по изготовлению, транспортированию и монтажу конструкций. Ограждающие конструкции готовят в горизонтальном положении в два этапа. На первом этапе после установки арматурных каркасов, закладных изделий и монтажных петель в форму укладывается расслаиваемая цементобетонная смесь, которую вибрируют до образования крайнего плотного и среднего крупнопористого слоев; на втором этапе на поверхность крупнопористого слоя укладывают строительный раствор подвижностью 1-2 см, который с помощью давления внедряют в межзерновое пространство гранул заполнителя [95].
Дальнейшее улучшение теплотехнических свойств данных ограждающих конструкций достигается за счет использования в конструктивных слоях ячеистых бетонов: газо- и пенобетонов. Установлено, что газообразователь эффективно применять на первой стадии технологии изготовления - при вспучивании смеси образуется слой из поризованного бетона. Технология изготовления изделий с применением пенобетона включает операции двух стадий. На первой стадии получается один плотный слой требуемой толщины, а толщина крупнопористого слоя формируется такой, чтобы обеспечить сцепление со следующим слоем. Во второй стадии на крупнопористый слой укладывают пенобетонную смесь, поверхность которой после набора пластической прочности 0,025-0,03 МПа прикатывают катящимся валом до получения плотного слоя раствора толщиной не менее 5 см.
Наружный и внутренний бетонные слои панелей изготавливаются из легкого бетона плотной структуры на керамзите или на кирпичном бое, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 25820, класса (марки) по прочности на сжатие: для внутреннего слоя - В7,5 (Ml00); для наружного слоя - В5 (М75). Теплоизоляционный слой панелей изготовляется из керамзита или кирпичного боя, отдельные гранулы которых склеены цементно-песчаным раствором марки 75 по прочности на сжатие, удовлетворяющим требованиям ГОСТ 28013. Раствор приготавливают из цемента марки 400 и кварцевого или керамзитового песка с крупностью зерен не более 5 мм. Прочность на сжатие теплоизоляционного слоя соответствует классу В 2,5 (М35).
Толщина крайних плотных слоев конструкции принимается в соответствии с ГОСТ 11024-84, а толщину среднего слоя рассчитывают исходя из применяемых составляющих компонентов панелей и теплотехнических требований к конструкциям различных зданий и сооружений.
Панели армируются сварными пространственными каркасами, изготовленными из стержневой арматурной стали классов A-III или Ат-ШС и арматурной проволоки класса Вр-1. В качестве конструктивной арматуры, а также арматурных выпусков для крепления панелей к вертикальным несущим конструкциям зданий допускается использование стержневой арматуры класса A-I и арматурной проволоки класса Вр-1. Монтажные петли должны быть изготовлены из арматурной стали периодического профиля класса A-I, марки СтЗсп диаметром не менее 12 мм. Стальные закладные детали изготовляются из уголков с приваренными к ним анкерами из стержневой арматуры периодического профиля класса А-Ш диаметром 12 мм с пластинами по концам. Трехслойные полы в животноводческих зданиях изготавливаются с регулируемой тепловой активностью, что обеспечивается за счет циркуляции воздуха или воды в структуре каркаса, располагаемого в средней части трехслойной конструкции. Составлены два варианта таких полов. В первом варианте конструкция включает внутреннюю и внешнюю гидросистемы. Первая образуется в результате замоноличивания водонепроницаемыми, химически стойкими полимерными растворами в нижних и верхних областях крупнопористого каркаса, образованного склеиванием заполнителя. Каркас соединяют с внешней гидросистемой: с одной стороны - с трубопроводом с емкостью для воды, а с другой стороны - со сливным устройством. Емкость с жидкостью должна располагаться выше уровня каркаса, а сливное устройство - на уровне низа каркаса. В летний период крупнопористый каркас внутренней гидросистемы заполняют водопроводной холодной водой. Значения теплоемкости и коэффициента теплопроводности у воды выше, чем у воздуха, поэтому она увеличивает коэффициент тепловой активности, компенсирует повышение температуры грунта. Это улучшает тепловой комфорт содержания животных. В зимний период воду из крупнопористого каркаса сливают и пазы заполняются воздухом. В результате этого пол приобретает необходимые для холодного времени теплотехнические характеристики. При исполнении пола по второму варианту обеспечивается оптимальная температура поверхности изделий, пригодных для эксплуатации в свинарниках-маточниках, где требуется, чтобы температура на поверхности пола была в пределах от 32 до 27 С. В этом случае трехслойная плита подсоединяется с помощью трубопроводов к водяной системе отопления.
Исследование свойств каркасов на различных связующих
Крупнопористые бетоны довольно широко применяются в строительстве. В настоящее время в их изучении накоплен значительный материал: установлены основные закономерности структурообразования, технология изготовления бетонов и строительных изделий на их основе. Крупнопористый бетон в каркасных композитах является каркасом. Его свойства во многом определяют свойства всего каркасного композита в целом.
Для ограждающих конструкций наиболее эффективными является применение каркасов на цементном вяжущем, прочность которых определяется содержанием и прочностью клея.
Прочность и другие свойства каркаса можно улучшить за счет добавления в клеевой состав микронаполнителя, при введении которого увеличивается толщина оболочки цементного камня на зернах заполнителя. В качестве таких добавок предложено использовать ОПФ, шлаки, золы, отходы обогащения удобрений [59].
Нами проведены исследования прочностных свойств каркасов на портландцементе марки 400 Алексеевского цементного завода с микронаполнителями. В качестве микронаполнителей применялся молотый стеклобой - отход производства Саранского электролампового завода. Содержание добавки варьировалось от 0 до 20 % от массы связующего. В результате испытания образцов, изготовленных на керамзите фракции 5 - 10 мм представлены на рис. 4.1.
Данные проведенных исследований свидетельствуют, что введение микронаполнителя способствует повышению прочности каркасов в 1,1 раза при замене 10 % цемента порошком стеклобоя по сравнению с каркасами на ненапол-ненной композиции.
В то же время применение данной добавки приводит к увеличению водо-содержания смеси, что может быть исключено за счет введении в их состав пластификаторов и полимерных добавок.
С целью выявления зависимости свойств каркасов на цементном связующем от количественного содержания пластификатора и полимерной добавки были проведены испытания образцов на керамзите. В качестве пластификатора применялся суперпластификатор С-3, полимерной добавки - поливинилацетат-ная эмульсия. Пластификатор вводился в количестве 0,25; 0,50; 0,75 и 1,0 мае. ч. на 100 мае. ч. вяжущего. Результаты испытаний показывают, что наиболее оптимальным является применение суперпластификатора в количестве 0,5 % от массы цемента, которое способствует повышению прочности в среднем в 1,2 раза (рис.4.2). Полимерную добавку вводили в количестве 1, 2, 3 и 4 мае. ч. на 100 мае. вяжущего. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 4.1.
Данные проведенных исследований показывают, что применение ПВА способствует повышению прочности при изгибе и прочности при сжатии каркасов. Полимер, заполняя оставшиеся пустоты между зернами цемента, улучшает связь между вяжущим и заполнителем, что и проводит к повышению прочности. Улучшение происходит до тех пор, пока количество полимера не превысит общий объем имеющихся пустот. В результате чего частицы цемента полностью или отчасти обволакиваются толстым слоем полимера и прочность сцепления будет ослаблена, поскольку вяжущая способность полимера меньше вяжущей способности цемента.
Оптимизация составов каркасов на эпоксидном клее для изделий животноводческих зданий проводилась методом математического планирования эксперимента. Предварительными экспериментами было установлено, что направленное регулирование свойств каркасов зависит от степени влияния следующих факторов: фракционного состава заполнителей (х/); количества пластификатора (х2); количества наполнителя (хз) [59]. При проведении исследований нами в качестве заполнителя был принят керамзит, фракционный состав которого варьировался на следующих уровнях: (-1) - 12-10 мм (№ 1); (0) - 12-7,5 мм (№ 2); (+1) - 12-5 мм (№ 3). Клеем служила эпоксидная смола, отверждаемая поли-этиленполиамином. В качестве пластификатора применялся дибутилфталат, а наполнителя - графит. Оптимизируемыми параметрами являлись предел прочности при сжатии и водостойкость каркасов. Матрица планирования, рабочая матрица и результаты эксперимента представлены в табл. 4.2
После проведения статистической обработки результатов эксперимента по общепринятой методике получены уравнения регрессии. Зависимость предела прочности при сжатии и коэффициента водостойкости от соотношения компонентов описываются следующими уравнениями:
По математическим моделям построены двухмерные графические зависимости от содержания наполнителя и пластификатора при фракционном содержании заполнителей 5-12 мм (рис. 4.3 и 4.4).
Из графика 4.3. следует, что поверхность отклика по оптимизируемому параметру описывается гиперболой. Максимальное значение прочности при сжатии достигается при содержании графита 90-100 мае. ч. и дибутилфталата 13-15 мас.ч.
Принципиальная схема изготовления изделий и организация технологического процесса
Приготовление бетонных смесей для изготовления ограждающих конструкций на основе каркасного керамзитобетона заключается в дозировании и перемешивании составляющих их материалов. Дозирование компонентов выполняется с точностью, обеспечивающей достижение необходимых проектных свойств бетона. При приготовлении смесей материалы дозируют по весу: связующие, воду и добавки с точностью до ± 1 %; заполнители - до + 2 %.
Бетонные смеси для изготовления изделий готовят в бетоносмесителях принудительного действия. Большое влияние на качество перемешивания оказывает его продолжительность и порядок подачи составляющих бетонной смеси в бетоносмеситель.
При приготовлении легкобетонной крупнопористой смеси материалы загружают в смеситель без его остановки. При полуавтоматическом дозировании сначала подают сухие заполнители (керамзит) и 2/3 требуемого количества воды и производят перемешивание данной смеси в течение 1 мин. Затем подают вяжущее, песок и оставшуюся часть воды с пластифицирующей или газообразующей добавкой и перемешивают в течение 3 мин.
Алюминиевую пудру предварительно обрабатывают для удаления жировой пленки, которой она покрывается в процессе изготовления. Для этого ее прокаливают в электропечах при температуре 200-250 С в течение 4 ч.
Приготовление пенобетонной смеси включает получение технической пены, растворной смеси из вяжущего и кремнеземистого компонента и их смешивания. Пену получают интенсивным смешиванием пенообразователя с водой. Приготовление смеси производят в двухбарабанном пеносмесителе. В одном барабане из водного раствора пенообразователя в течение 5 мин. Приготавливают пену, в другом в течение такого же времени - раствор из вяжущего, кремнеземистого компонента и воды. Пену выгружают в барабан с раствором и смесь перемешивают не менее 2 мин.
Технологический процесс приготовления бетонных смесей на основе связующего из боя стекла не имеет принципиальных отличий от технологии приготовления бетонных смесей на цементном связующем. Особенность их приготовления состоит лишь в предварительной подготовке составляющих компонентов.
Для этого бой ламп накаливания пропускается через электромагнитный сепаратор, в котором осуществляется отделение металлических включений. Оставшаяся стеклянная фаза дробится до крупности менее 5 мм. Раздробленная масса просушивается в сушильном барабане и подвергается измельчению в шаровой мельнице. Измельченное стекло просеивается на грохоте через сито с отверстиями 0,14 мм и подается в накопительный бункер. Частицы крупностью более 0,14 мм возвращаются в шаровую мельницу для домола.
При использовании в качестве минеральной добавки отсевов керамзита с размером частиц не более 5 мм масса сразу поступает в сушильный барабан и затем в шаровую мельницу. В том случае, если размер частиц превышает 5 мм, на первом этапе производится их дробление в молотковой дробилке. Измельченная минеральная добавка просеивается через сито с размером отверстий 0,14 мм и подается в накопительный бункер. Частицы крупностью более 0,14 мм возвращаются в шаровую мельницу для домола.
На следующем этапе отдозированные количества предварительно подготовленных стеклобоя, минеральной добавки и активизатора твердения (полуводного гипса) подвергаются дополнительному совместному помолу, а затем подаются в бункер готового связующего.
Оптимальная очередность подачи компонентов в работающий смеситель следующая: связующее предварительно перемешивается с заполнителями в сухом состоянии. Затворение сухой смеси осуществляется концентрированным щелочным раствором (оптимальное количество щелочи растворяется в незначительном количестве воды). Необходимая величина подвижности достигается за счет дополнительного введения воды. При изготовлении газобетонов в состав
Трехслойные стеновые панели на основе каркасного бетона и армируются сварными пространственными каркасами, изготовленными из стержневой арматурной стали классов А-Ш или Ат-ШС и арматурной проволоки класса Вр-1. В качестве конструктивной арматуры, а также арматурных выпусков для крепления панелей к вертикальным несущим конструкциям зданий допускается использование стержневой арматуры класса A-I и арматурной проволоки класса Вр-1. Монтажные петли должны быть изготовлены из арматурной стали периодического профиля класса A-I, марки СтЗсп диаметром не менее 12 мм. Стальные закладные детали изготовляются из уголков с приваренными к ним анкерами из стержневой арматуры периодического профиля класса А-Ш диаметром 12 мм с пластинами по концам (рис. 5.2).
Процесс формования изделий - важнейшая стадия их изготовления на заводах сборного железобетона, который определяет в основном метод изготовления изделий в целом. Процесс формования конструкций состоит из следующих операций: сборки, очистки и смазки форм и бортовой оснастки, установки и фиксации арматурного каркаса в форме, укладки, распределения, и уплотнения бетонной смеси в форме, извлечение готового изделия из формы после тепловой обработки.
Изготовления трехслойных стеновых панелей осуществляется в горизонтальных металлические формах с шарнирно открывающимися бортами. Герметичность форм должна обеспечиваться их конструкций и точностью пригонки бортов. Особое внимание должно быть уделено сопряжению элементов форм для предотвращения вытекания бетонной смеси. При необходимости стыки следует промазать солидолом, петролатумом или проклеить крафт-бумагой. После каждого цикла формования формы чистят и смазывают. Чистка форм осуществляется металлическими скребками, щетками и сжатым воздухом. Применяемые смазки должны удовлетворять следующим требованиям: иметь консистенцию, позволяющую наносить ее кистью на холодную поверхность сплошным тонким слоем; обладать достаточной адгезией с металлом формы; быть водостойкой и не смешиваться с бетоном; не оказывать вредного воздействия на твердеющий бетон, не оставлять пятен на поверхности изделий. В качестве смазок для форм при изготовлении изделий можно применять эмульсионные смазки, например приготовленные на основе кислого синтетического эмульсола ЭКС. Смазку на поверхность форм наносят ручным способ с помо-щью кисти из расчета 400 г/м рабочей поверхности форм.
