ФОРМОВАНИЕ И ТЕПЛОВЛАЖНОСТНАЯ ОБРАБОТКА. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
Классификация форм для изготовления железобетонных
изделий
Формы, применяемые для изготовления железобетонных изделий, разделяют на две основные группы: для предварительно напряженных железобетонных изделий и для изделий с ненапрягаемой арматурой. Формы для изготовления предварительно напряженных изделий разделяют на силовые и стендовые.
Силовые формы воспринимают усилия натяжения арматуры до момента достижения бетоном прочности, допускающей передачу усилия на бетон. При этом усилия натяжения арматуры передаются на борт-оснастку или поддон. Такие формы могут быть переносными или стационарными.
На рис. 93 приведена конструкция силовой формы для изготовления предварительно напряженной железобетонной стропильной балки. Стропильную балку формуют в вертикальном положении на виброплощадке. Натяжение стержневой арматуры осуществляется электротермическим способом.
Нагрузку от предварительно напряженных стержней воспринимает силовой пояс формы. На обоих концах пояса приварены ан — керующие устройства 4 (коробки), сваренные из толстолистовой стали с ребрами жесткости, а на торцах коробок — анкерующие гребенки, в пазы которых устанавливают стержневую арматуру.
Съемный продольный борт 3 выполнен в виде сварного короба из листовой стали. Крепление съемных продольных бортов к поддону 1 и распалубливание осуществляются посредством стяжных болтов 2. Торцевые борта 5 имеют пазы для установки в них стержневой арматуры. Продольные съемные борта крепят к торцевым болтовыми соединениями.
Стендовые формы воспринимают только нагрузку от давления бетонной смеси (и пара, если формы снабжены паровыми рубашками), а усилия от натяжения передаются на упоры стенда.
Формы всех групп в зависимости от технологии производства изделий могут быть переносными, передвижными и стационарными. По конструкции формы делятся на сборно-разборные, неразъемные и матрицы.
Сборно-разборные формы состоят из поддона с разъемными или шарнирно открывающимися бортами, или только из разъемных бортов, устанавливаемых на выровненной и прочной площад-
Рис. 93. Силовая форма для изготовления стропильной балки: / — поддон, 2 — стяжные болты, 3—продольные борта, 4— аикерующне устройства, 5 — торцевые борта |
ке-стенде. Их можно применять для изготовления любых конструкций и изделий, но наиболее целесообразно использовать для бетонирования крупноразмерных конструкций сложной формы.
Неразъемные формы выполняют опрокидными или съемными; в них изготовляют главным образом изделия небольших размеров и простой формы.
Матрицы представляют собой обычно неподвижную неразборную форму, в некоторых случаях со съемными бортовыми элементами. Их применяют при изготовлении большого числа однотипных крупноразмерных изделий сложного профиля.
Сборно-разборные и неразъемные формы выполняют деревянными, металлическими и деревянными с металлическими креплениями. Матрицы изготовляют в основном из железобетона.
Формы бывают одиночными для изготовления одного изделия или групповыми для изготовления нескольких изделий. Неразъемные съемные формы и матрицы делают в основном одиночными.
Оборачиваемость формы зависит от ее конструкции, материала, из которого она изготовлена, и вида изделий. Средняя оборачиваемость деревянных сборно-разборных форм для сложных изделий 10—20 раз, для простых — 50—60 раз, деревянных опрокидных форм для изделий массой до 0,5 т — 800 раз.
Металлические сборно-разборные формы при правильной эксплуатации обеспечивают тридцатикратную оборачиваемость до профилактического ремонта, трехсоткратную — до капитального ремонта и восемьсот — тысячекратную — до полного износа.
Железобетонные матрицы оборачиваются в среднем 300— 400 раз.
Для облегчения распалубливания и увеличения оборачиваемости все поверхности формы, соприкасающиеся с бетоном, перед укладкой арматуры смазывают составами, препятствующими сцеплению бетона с формой.
Сборно-разборные формы. В сборно-разборных формах изделие находится до приобретения бетоном требуемой распалубочной прочности. Число необходимых сборно-разборных форм зависит от величины партии и времени полного оборота формы. Чем больше партия изделий и меньше заданный срок изготовления, тем больше требуется форм.
На изготовление одиночных форм затрачивают много средств и материалов. Кроме того, процессы сборки и разборки при каждом обороте формы очень трудоемки. Групповые сборно-разборные формы несколько экономичнее одиночных, так как меньше расходуется материалов и меньше затрачивается труда на изготовление одного изделия.
Деревянные формы могут быть переносными и стационарными. Переносные формы применяют при изготовлении сравнительно небольших изделий (фундаментных блоков, плит покрытий, лестничных маршей, площадок), а стационарные — при изготовлении крупногабаритных изделий (колонн промышленных зданий,, подкрановых балок).
Деревянные формы (рис. 94) состоят из щитов днища, боковых и торцевых стенок. Днище 9 укладывают на опорные брусья 1 п лаги 2. Горизонтальное положение днищу придают с помощью подкладок 4 и клиньев 3. Боковые стенки крепят к днищу внизу прижимными досками и клиньями, вверху деревянными схватками 6, стальными скобками и клиньями 7 или стяжными болтами.
Металлические формы состоят из поддона, боковых и торцевых стенок-бортов. Иногда боковые и торцевые борта шарнирно прикрепляют к поддону и при распалубливании откидывают на 30—45°.
При формовании на стендах балок, ферм и других подобных, конструкций в вертикальном положении применяют формы, боковые стенки которых состоят из двойной обшивки и служат паровой рубашкой при тепловой обработке.
На рис. 95 показана сборно-разборная форма с шарнирно-открывающимися бортами 2, которые при большой длине балок со-
Рис. 94. Деревянная сборно-разборная форма дли колонн: а— вид сбоку, б — поперечный разрез, в — деталь днища; / — опорные брусья, 2— лпги, 3, 7 — клинья, 4— подкладки, 5 — прижимные доски, 6 — схватки, Л — временная распорка, 9 — днище |
Рис. 95. Металлическая сборно-разборная форма для двускатной балки с паро- |
ровой рубашкой:
а — боковой вид бортовой оснастки, б — вид формы с торца, в —поперечный разрез формы;
1 — ось балки. 2 — шар мирно открывающийся борт, 3 — обшивка паровой рубашки
стоят из отдельных секций. Форма снабжена обшивкой 3. Пар пускают в пространство между бортом и обшивкой.
Применяют и полностью разборные формы. В этом случае боковые торцевые борта скрепляют натяжными I, накидными 4 или клиновыми 3 замками (рис. 96) или болтами. Однако болтовые соединения вызывают затруднение при эксплуатации форм вследствие заливки резьбы раствором и ослабления креплений при вибрации, поэтому применять их не рекомендуется. Борта к поддонам крепят с помощью пластинчатых или трубчатых шарниров 2.
При изготовлении крупнопанельных плит перекрытий промышленных зданий применяют металлические одиночные сборно-разборные формы (рис. 97, а) с креплением бортов 2 и 3 накидными скобами 7. С поддоном 1 борта соединены шарнирами 5.
Металлические групповые сборно-разборные формы (рис. 97, б) применяют для изготовления тавровых балок. Размеры поперечного сечения балок сохраняются в результате скрепления
1— натяжной, 2 — трубчатый шарнир, 3— ПРОДОЛЬНЫХ СТЄНОК И ВКЛаДЬІШЄИ клиновой, 4 накидной д прНЖИМНОЙ ГребенКОЙ 8.
Некоторые плоские изделия {например, плиты перегородок) формуют в кассетных формах в вертикальном положении.
В целях сокращения расхода металла применяют групповые кассетные формы на несколько изделий, в которых каждая внутренняя разделительная перегородка кассеты является общей для соседних формуемых изделий. Наружные стенки, а также каждую третью или четвертую перегородку кассеты устраивают двойными и используют как паровые рубашки для подогрева изделий. На стенке формы укрепляют вибратор, который уплотняет бетонную смесь.
На рис. 98 показана кассетная форма для одновременного изготовления двух лестничных маршей с площадками. Бетонную смесь уплотняют вибраторами 3, укрепленными на продольных бортах 2 формы. Подогревают изделия паром, пускаемым во внутренний вкладыш 1.
К сборно-разборным формам относится также металлическая бортовая опалубка, применяемая при изготовлении изделий на стенде. Для изготовления крупных изделий бортовую опалубку можно устанавливать на поверхности стенда без специальных креплений. Более надежны бортовые формы, закрепленные на поверхности стенда к заранее заложенным анкерам. В этом случае опалубка не отрывается от стенда при вибрировании бетонной смеси. Борта форм скрепляют клиновыми или накидными замками.
Неразъемные формы (съемные и опрокидные) рассчитаны на немедленное распалубливание отформованных изделий, поэтому их требуется значительно меньше (в 15—20 раз), чем сборно-разборных. Отформованное в неразъемной форме изделие распалуб — ливают: форму поднимают вверх (при съемных формах) или оп-
а)
Рис. 97. Металлические сборно-разборные формы: а — одиночная, б — групповая; 1—поддон, 2 — продольный борт, 3 — торцевой борт, 4— стяжка, 5 — шарнир, 6 — подъемная петля, 7 — замок типа «накидная скоба», 8 — прижимная гребенка, 9 — пустотелый вкладыш, 10 — штырь для образования отверстий в балках, 11 — тавровая балка |
рокидывают на 180° и снимают с изделия (при опрокидных формах).
В неразъемных формах изготовляют обычно изделия, у которых вертикальные грани простого профиля. При наличии на гранях шипов или пазов формовать изделия в неразъемных формах невозможно.
Для изготовления изделий в неразъемных формах применяют бетонную смесь с осадкой конуса не более 1—2 см. В такой форме за смену можно изготовить до 50 изделий.
Съемные формы не имеют дна, и борта формы устанавливают на поддон или стенд.
Опрокидные формы имеют днище. Уложив бетонную смесь, форму сверху накрывают щитом-поддоном 2 (рис. 99, а) и скрепляют с ним хомутом 3. При опрокидывании формы (рис. 99, б) изделие 4 остается на щите-поддоне.
В некоторых случаях, когда изделия выдерживают на стенде, форму опрокидывают непосредственно на стенд, предварительно
посыпанный песком. Если изделие выдерживают в камере пропаривания, то применяют такие поддоны, на которых изделие перемещают в камеру.
Изделия, изготовляемые с немедленным распалублива — нием, имеют большие отклонения от проектных размеров (из-за осадки бетонной смеси в момент распалубливания), чем изделия, изготовляемые в сборно-разборной опалубке. Когда допуски в размерах изделия меньше ± 3 мм, неразъемные формы не применяют.
Поверхности неразъемных форм, соприкасающиеся с бетоном, тщательно выравнивают. Во избежание повреждения отформованного изделия формы следует снимать строго по вертикали и без раскачивания. Для обеспечения снятия формы ее борта делают с небольшим уширением книзу.
а — первоначальное положение, 6 — положение после опрокидывания
(поворот на 180°); / — форма. 2 — щит-поддон, 3 — хомут, 4 — отфор-
мованное изделие
Металлические неразъемные формы применяют при изготовлении на полигонах бетонных блоков стен подвалов.
В неразъемных опрокидных деревянных или металлических формах готовят ребристые и плоские плиты, перемычки. В деревянных опрокидных формах можно формовать изделия массой до 0,5 т и площадью до 2 м2. Для изделий больших размеров применяют металлические формы.
Матрицы изготовляют, как правило, из железобетона. Они долговечны и неизменяемы в процессе эксплуатации.
Укладывают их на песчаный или шлаковый слой формовочной площадки. Чтобы изделие можно было подогревать, в матрицу при ее изготовлении закладывают трубы для пропуска пара или электронагревательные элементы. Для облегчения съема готовых изде-
Рис. 100. Железобетонные матрицы с закладными бортовыми брусками (а) и с металлическими бортами (б): I — днище, 2 — закладной деревянный брусок, 3 — трубы для пропуска пара, 4 — бетонируемая плита, 5 — матрица, 5 — бетонная подкладка, 7—теплоизоляция, 8 — контролньые кубы, 9 — бортовая опалубка, 10 — положение бортовой опалубки после распалубливания |
лнй боковым граням матрицы придают уклон не менее 1:15 и все внутренние углы закругляют.
Для извлечения изделий из матриц применяют траверсы или специальные выталкиватели (гидравлические, пневматические или механические). Траверсы пропускают через монтажные петли в изделии. Поднимают изделие четырьмя винтовыми домкратами, которые установлены по краям матрицы.
Для уменьшения сцепления с формуемым изделием поверхность матрицы затирают цементным раствором и железнят или делают мозаичной: покрывают цементным раствором с мраморной крошкой с последующим шлифованием.
Вследствие того что матрицы имеют большую массу, их делают неподвижными. В одной матрице можно бетонировать изделия с разными профилями окаймляющих граней. Для этого в бортах матрицы устраивают отверстия, в которых укрепляют закладные части— бортовые бруски 2 (рис. 100, а). Иногда к матрицей (рис. 100, б) прикрепляют на шарнирах или вингах бортовую опалубку 9.
Матрицы применяют главным образом для изготовления крупных железобетонных изделий со сложным рельефом поверхности, например часторебристых панелей, панелей с ребрами, расположенными по контуру.