Тепловлажностная обработка при нормальном давлении может осуществляться несколькими способами: пропариванием в камерах; электроподогревом; контактным обогревом; обогревом лучистой энергией; тепловой обработкой изделий в газовоздушной среде; горячим формованием. Среди приведенного разнообразия технико-экономическое преимущество пока остается за пропариванием в камерах периодического и непрерывного действия, а также в среде продуктов сгорания природного газа.

В камеры непрерывного действия загружают свежесформованные изделия на вагонетках, а с противоположного конца туннеля камеры непрерывно выходят вагонетки с отвердевшими изделиями. В процессе твердения изделия проходят зоны подогрева, изотермического прогрева (с постоянной максимальной температурой пропаривания) и охлаждения. В принципе камеры непрерывного действия, как и вообще всякое непрерывно действующее оборудование, обеспечивают наиболее высокий съем продукции с единицы объема камеры. Однако необходимость применения вагонеток и механизмов для перемещения изделий, а также ряд конструктивных сложностей туннельных камер в теплотехническом отношении не позволяет широко применять этот вид пропарочных камер. Используют их только при конвейерном способе производства.

Перспективными являются вертикальные камеры непрерывного действия.

Среди камер периодического действия основное применение находят камеры ямного типа, имеющие глубину 2 м типа и на 0,5 - 0,7 м выступающие над уровнем пола цеха. Размер камеры в плане соответствует размеру изделий или кратен им. Наиболее целесообразным является размер камеры, соответствующий размеру одного изделия в плане. В этом случае загрузочная емкость камеры и непроизводительный простой камеры под загрузкой будут минимальными. Однако при этом возрастает потребность в количестве камер. Технико-экономический анализ показал, что наиболее целесообразным оказывается размер камеры в плане, соответствующий размеру двух изделий. Стенки камеры выкладываются из кирпича или делаются бетонными. Сверху камера закрывается массивной крышкой с теплоизоляционным слоем, предупреждающим потери тепла. Для предупреждения выбивания пара в стенках камеры сверху ее предусматривается канавка, засыпаемая песком или заливаемая водой. В эту канавку входят соответствующие выступы на крышке камеры. Таким образом, создается затвор, препятствующий выбиванию пара из камеры.

Изделия загружаются в камеру краном в несколько рядов по высоте. Если изделия в формах, то каждый верхний ряд изделий устанавливают на стенки нижележащей формы (через деревянные прокладки). При формовании же изделий с частичной немедленной распалубкой поддон с изделием устанавливают на специальные откидывающиеся выступы, предусмотренные в стенках камеры.

Режим пропаривания в камерах характеризуется продолжительностью подъема температуры, выдержкой при максимальной температуре, продолжительностью охлаждения, а также наибольшей температурой в период изотермического прогрева. Применяют самые разнообразные режимы твердения в зависимости от свойств цемента и его вида, свойств бетонной смеси (жесткая или подвижная), вида бетона (тяжелый или легкий), размеров изделий (тонкие или массивные).

В качестве усредненного можно привести следующий режим: подъем температуры со скоростью 25 - 35 °С/ч, снижение температуры - 30 - 40 °С/ч, изотермическая выдержка 6 - 8 ч и максимальная температура 80 - 90 °С. Таким образом, общая продолжительность пропаривания для изделий на обыкновенном портландцементе в среднем составляет 12 - 15 ч. Твердение изделий - наиболее продолжительная операция, в десятки раз превышающая все другие. Это требует изыскания путей снижения продолжительности пропаривания, для чего необходимо знать определяющие факторы.

В первую очередь на режим твердения оказывает влияние вид цемента. Применение быстротвердеющих цементов (алитовых и алитоалюминатных портландцементов) позволяет до 2 раз сократить продолжительность изотермической выдержки. Кроме того, оптимальная температура прогрева изделий на этих цементах 70 - 80 °С существенно сокращает время, потребное на нагрев и охлаждение изделий. В совокупности общая продолжительность тепловлажностной обработки изделий на алитовых и алитоалюминатных, быстротвердеющих портландцементах снижается до 6 - 8 ч. За этот период получают изделия с прочностью бетона, равной 70 - 80% от проектной.

Медленнотвердеющие цементы (пуццолановые и шлакопортландцементы) требуют более продолжительной изотермической выдержки (до 10 - 14 ч) и более высокой температуры изотермического прогрева (до 95 - 100 °С). Таким образом, общая продолжительность пропаривания бетонных изделий, приготовленных на пуццолановых или шлакопортландцементах, составляет 16 - 20 ч.

Применение жестких бетонных смесей, имеющих низкое начальное водосодержание, позволяет на 15 - 20% уменьшить продолжительность пропаривания. Если учесть, что дополнительные затраты энергии и труда на формование жестких смесей не превышают 10 - 15% и компенсируются снижением расхода цемента при этом, то экономическая целесообразность применения жестких смесей становится очевидной и в данном случае. Изделия из легких бетонов, как, например, медленно прогревающиеся в силу их повышенных теплоизоляционных качеств, требуют и более продолжительного режима тепловлажностной обработки.

Способ формования предварительно подогретой до 75 - 85 °С бетонной смеси получил название «горячего формования», при котором изделия поступают в камеру в подогретом виде и не требуют, таким образом, времени на их подогрев до максимальной температуры пропаривания. Этот способ предусматривает отказ от пропаривания. Свежесформованные горячие изделия укрывают (способ термоса) и оставляют на 4 - 6 ч, в течение которых бетон набирает необходимую прочность. Подогрев бетонной смеси производят электрическим током в течение 8 - 12 мин.

7 Приёмка и испытание изделий

Приемка железобетонных изделий осуществляется партиями, которые состоят из однотипных изделий, изготовленных по одной технологии в течение не более 10 дней. В зависимости от объема изделий количество их в партии устанавливают техническими условиями и не должно превышать следующих величин:

В процессе приемки наружным осмотром проверяют внешний вид изделий, отмечают наличие трещин, раковин и других дефектов. Затем с помощью измерительных линеек и шаблонов проверяют правильность формы и габаритные размеры изделий. Если при контрольных замерах изделия будут выявлены отклонения по длине или ширине, превышающие допускаемые, то изделие бракуют.

При приемке изделий определяют и прочность бетона, которую устанавливают по результатам испытания контрольных образцов и путем испытания готовых изделий. Контрольные образцы с ребром 10, 15 и 20 см изготовляют в металлических разъемных формах в количестве не менее 3 шт. и не реже одного раза в смену, а также для каждого нового состава бетонной смеси. Уплотнение бетонной смеси в образцах осуществляют на стандартной виброплощадке с амплитудой 0,35 мм и частотой вращения 300 кол/мин.

Образцы должны твердеть в одинаковых условиях с изделиями. Предел прочности бетона определяют путем испытания образцов на гидравлических прессах и вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытания трех образцов.

Испытание готовых железобетонных изделий на прочность, жесткость и трещиностойкость производят согласно ГОСТам, Отбор изделий для испытаний производят в количестве 1% от каждой партии, но не менее 2 шт., если в партии менее 200 изделий. Испытание производят на специальных испытательных стендах, нагружая конструкцию гидродомкратами, штучными грузами или рычажными приспособлениями. Критерием прочности служит нагрузка, при которой изделие теряет свою несущую способность (разрушается).

В последнее время для определения прочности бетона в конструкциях пользуются методами, не разрушающими изделия, - физическими и механическими. К физическим методам относятся ультразвуковые и радиометрические. Механические методы основаны на определении величины упругой или пластической деформации. В первом случае прочность бетона оценивают по величине упругого отскока бойка от поверхности бетона; во втором прочность бетона характеризуется величиной отпечатка наконечника на поверхности бетона. Приборы этой группы получили широкое применение в строительстве.

При производстве железобетонных изделий, особенно предварительно напряженных, по различным причинам образуются трещины. Трещины по происхождению могут быть формовочные, температурно-усадочные и силовые, которые возникают вследствие особенностей процесса формования изделий, режимов тепловой обработки, транспортирования изделий, обжатия предварительно напряженной арматурой, а также из-за конструктивных недостатков форм.

Предотвращение возникновения технологических трещин и недостатков достигается строгим соблюдением требований технологического процесса; это одно из важнейших требований операционного контроля.

8 Контроль качества изделий

Контроль качества осуществляется лабораторией и ОТК завода. Контролю подлежат: все поступающие материалы, полуфабрикаты и изделия; производственные процессы и качество готовых изделий. Все результаты контроля документируются. Входной контроль осуществляется на основе информации изготовителя о выполнении этих проверок.

Операционный контроль - контроль технологических операций, параметров производственных процессов, соблюдения требований проектной и тех. документации. Для этих целей на заводе разрабатываются технологические регламенты. В основном контролю подлежит: состав и свойства бетонной смеси; параметры технологических режимов; контроль смазки форм; вид, диаметры, размеры арматурных изделий; параметры тепловой обработки, виброуплотнения; прочность бетона (отпускная, передаточная, в проектном возрасте).

Периодичность испытания приготовленной бетонной смеси и готовых изделий указывается в ТУ на изделия. Периодичность - раз в 0,5 - 1 год.

Приёмно-сбыточные испытания: отпускная передаточная прочность, наличие закладных изделий, монтажных петель, отсутствие обнажённой арматуры и наплывов на бетоне, отсутствие масляных и ржавых пятен.

Выборочно также проверяется: прочность, жёсткость, трещиностойкость на стенде, геометрические параметры, толщина защитного слоя. Контролируемые параметры указываются в ТУ на изделия.

9 Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

Существует следующий ряд требований, связанный с охраной труда и безопасностью жизнедеятельности на производстве: освещенность рабочих мест, ограничение шума и вибраций, обеспечение безопасности условий труда, включая требования по электро- и пожаробезопасности.

Освещенность на рабочем месте должна отвечать условиям оптимальной работ зрения при заданных размерах объекта. Освещение должно быть равномерным, т. к. перевод взгляда с яркоосвещенной поверхности на темную вызывает повышенное утомление глаз из-за частой переадаптации. Отраженная блесткость устраняется путем использования матовых поверхностей, изменением угла наклона рабочей поверхности.

В целом осветительная установка должна быть удобной, надежной, экономной, не создавать шума и не быть источником дополнительных опасностей.

Естественное и искусственное освещение в производственных и вспомогательных цехах, а также территории предприятия должно соответствовать требованиям СНиП II_4-79.

Необходимо использовать 2 метода для уменьшения вредных вибраций от рабочего оборудования:

1 метод, основанный на уменьшении интенсивности возбуждающих сил в источнике их возникновения;

2 метод ослабления вибрации на пути их распространения через опорные связи от источника к другим машинам и строительным конструкциям.

Уровень вибрации на рабочих местах не должен превышать установленной ГОСТом 121.012-78. Для устранения вредного воздействия вибрации на работающих местах необходимо применять специальные мероприятия: конструктивные, технологические и организационные, средства виброизоляции, виброгашения, дистанционное управление, средства индивидуальной защиты.

Уровень шума на рабочих местах не должен превышать допустимый ГОСТ 12.1.003-83. Для снижения уровня шума следует предусматривать мероприятия по ГОСТ 12.1.003-83 и СНиП 11-12-77. Применяют шумозащитные кожухи, экраны, кабины, наблюдения, глушители аэродинамического шума; обработка стен и потолка звукоизолирующими облицовками. Для индивидуальной защиты применяют наушники различные, вкладыши, шлемы.

При производстве следует применять технологические процессы, не загрязняющие окружающую среду, и предусматривать комплекс мероприятий с целью ее охраны. Содержание вредных веществ при выбросах в атмосферу и в водоемы санитарно-бытового пользования не должно превышать допустимых величин, установленных СНиП 245-71.

При производстве работ в цехах предприятий следует соблюдать правила пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-76. Следует соблюдать также требования санитарной безопасности, взрывобезопасности производственных участков, в том числе связанных с применением веществ, используемых для смазки форм, химических добавок, приготовлением их водных растворов и бетонов с химическими добавками.

Все работы, связанные с изготовлением сборных бетонов и железобетонных изделий, должны соответствовать требованиям СНиП III_4-80, а также ведомственным правилам охраны труда и техники безопасности.

Список использованных источников

1. Ю.М. Баженов, А.Г. Комар, «Технология бетонных и железобетонных изделий», М.: Стройиздат, 1984 г.

2. А.Г. Комар, «Строительные материалы и изделия», М.: Высшая школа, 1988 г.

3. Б.С. Комисаренко, А.Г. Чикноворьян и др., «Проектирование предприятий строительной индустрии», Самара, 1999 г.

4. К.М. Королев, «Производство бетонной смеси и раствора», М.: Высшая школа, 1973 г.

5. С.В. Николаев, «Сборный железобетон. Выбор технологических решений», М.: Стройиздат, 1978 г.