автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Интенсификация технологических процессов изготовления железобетонных изделий панельной конструкции в вертикальном положении

, і №

АЗУТОВ Володимир Павлович

УДК 666.98

ІНТЕНСИФІКАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСИ ВИГОТОВЛЕННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ ПАНЕЛЬНОЇ КОНСТРУКЦІЇ У ВЕРТИКАЛЬНОМУ ПОЛОЖЕННІ

05.23.05 - Будівельні матеріали та вироби

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ-2000

АЗУТОВ Володимир Павлович

УДК 666.98

ІНТЕНСИФІКАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ВИГОТОВЛЕННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ ПАНЕЛЬНОЇ КОНСТРУКЦІЇ У ВЕРТИКАЛЬНОМУ ПОЛОЖЕННІ

05.23.05 - Будівельні матеріали та вироби

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Науково-дослідному інституті будівельного виробництв Державного комітету будівництва, архітектури і житлової політики України. Науковий керівник - доктор технічних наук, професор

Шейніч Леонід Олександрович,

Київський національний університет будівництва і архітектури, професор Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор

Нікіфоров Олексій Петрович,

Дніпропетровське відкрите акціонерне товариство Науково-дослідний інститут будівельного виробництва, перший заступник голови правління - кандидат технічних наук, старший науковий

співробітник

Коренюк Олександр Григорович,

ПП «Зфекгсервіс», провідний спеціаліст Провідна установа - Придніпровська державна академія будівництва та

архітектури, кафедра технології будівельних матеріалів,

- виробів та конструкцій, Міністерство освіти і науки України, м. Дніпропетровськ

Захист дисертації відбудеться С-і'д-гЬ_______200_£ р. о і В ^годині ні

засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.05 Київського національноп університету' будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37

Повітрофлотський проспект, 31

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національноп університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37

Повітрофлотський проспект, 31 ,

Автореферат розісланий “ 2.3“ 2-А»/З & 2000р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к. т. н.

-т,

Бродко О.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми

Одним із шляхів підвищення ефективності виготовлення залізобетонних робів у вертикальному положенні є підвищення оборотності формооснащення як я збірного, так і монолітного будівництва. Важлива роль для цього приділяється .уково обгрунтованому способу визначення моменту раннього зняття опалубки і іксимального скорочення часу його досягнення.

Розробка технології, заснованої на застосуванні комплексу технологічних іийомів, що забезпечують інтенсифікацію росту міцності для раннього зняття :алубки, дозволить підвищити ефективність способу вертикального формування в умовах заводського виробництва збірних конструкцій панельного типу, так і >и зведенні вертикальних конструктивів у монолітному і збірно-монолітному дівниіггві.

Інтенсифікація росту міцності залізобетонних виробів панельної конструкції я раннього зняття опалубки повинна приводити до зниження енергоємності робництва, що підкреслює акіуальність роботи в зв'язку з прийняттям закону про ергозбереженяя.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами Дисертаційна робота виконана автором як відповідальним виконавцем в іуково - дослідному інституті будівельного виробництва (НДЕБВ), м. Київ у межах ржбюджетної науково-дослідної роботи за шифром 210.20-82 у 1982-85 p.p.: озробка технології і механізації виготовлення виробів ВПД на нових і осконалених конвейєрних і касетних лініях» та відповідно до розділу цільової спубліканської науково - технічної програми РН.55.08.05, а також програмного кументу Держбуду України, прийнятого в 1994 р. «Державна науково-технічна ограма енергозбереження в житловому та цивільному будівництві».

Мета і задачи дослідження

Розробка комплексу технологічних прийомів та методики їх призначення, що їезпечують інтенсифікацію росту міцності залізобетонних виробів для раннього іття опалубки при формуванні у вертикальних формах, для чого необхідно рішити наступні задачі:

-встановити закономірності зміни величини розпалубочної міцності від намічних впливів на вироби;

-розробити технологічні параметри процесу віброформування малорухомої гонної суміші у вертикальних формах;

-запропонувати режими і параметри теплової обробки виробів з малорухома розігрітих бетонних сумішей у формувальній установці для прискореного набор міцності і зняття опалубки;

-розробити науково обгрунтовану методику розрахунку технологічни параметрів і режимів, що забезпечують інтенсифікацію росту міцності для ранньог зняття опалубки;

-здійснити дослідно-промислову перевірку розробленої методики запропонованих технологічних режимів.

Наукова новизна одержаних результатів:

-вперше встановлено і науково обгрунтовано комплекс критеріїв до визначення величини мінімальної міцності бетону, необхідної для зняття опалубки навантаження від власної ваги виробу, динамічні навантаження на вироби прі можливих ривках і поштовхах, навантаження на маломіцний бетон від можливоп впливу теплового осердя форми при його поверненні в спочатку скривлені положення з неплощиншстю, що допускається нормами;

-досліджено вплив послідовності подачі компонентів і введення пари і бетонозмішувач на властивості розігрітої бетонної суміші і запропоновано мето; роздільного, двоетапного її готування: на першому етапі - подача заповнювачів введення пари, на другому- подача цементу, гарячої води і добавок;

-встановлено, що спільна дія температурного фактора при готуванні бетонно суміші малої рухливості і швидкого підйому температури при тепловій обробц бетону в формі, при наявності добавки-прискорювача тверднення НН+ХК (ТУ 6-18194) призводить до 2-3 кратної інтенсивності росту міцності бетону на ранній стаді' його тверднення порівняно зі звичайними умовами;

-теоретично обгрунтована і практично підтверджена можливість ефективного низькочастотного (24 Гц) віброущільнення малорухомої бетонної суміші у вертикальних формах з висотою формувальних відсіків більшою, ніж 3 м;

-отримано залежності впливу початкової температури і складу розігрітої бетонної суміші на темп зростання міцності на ранній стадії тверднення бетону та встановлено, що с ростом початкової температури бетонної суміші на 10°С, темп підвищення міцності зростає від 20 до 25%.

Практичне значення одержаних результатів:

-розроблено методику розрахунку технологічних параметрів комплексу прийомів, що забезпечують інтенсифікацію росту міцності виробів у вертикальних формах для зняття опалубки;

з

-на підставі виконаних досліджень розроблено і впроваджено у проекті ■дівництва заводу з виробництва панелей перекриття комплекс технологічних іийомів, що включає: застосування розігрітої малорухомої бетонної суміші, едення добавки - прискорювача тверднення, низькочастотне віброущільнення ризонтально спрямованої дії, попередній високотемпературний прогрів теплових цсіків термоформи, форсований режим теплової обробки з двостороннім обігрівом [робу, який забезпечує інтенсифікацію росту міцності виробів для раннього зняття іалубки;

-розроблено нові технічні пристрої для технології вертикального формування іробів, що захищені 3 авторськими свідоцтвами на винаходи;

-розроблено та затверджено Мінбудом УРСР “Типові технології виготовлення іробів великопанельного домобудування основної номенклатури”: ВРД-67 УРСР 3-86.

За результатами досліджень розроблено та затверджене технічне завдання на юектування конвейерного виробництва з вертикальними касетними формами на іївському домобудівному комбінаті №1 і завдання на конструювання механізмів стандартного виготовлення для формувального виробництва і бортооснащення .сетних форм. Реалізація проекту дозволила ввести в 1988-89 p.p. в експлуатацію іслідно-промислове виробництво панелей перекриття об’ємом 61 тис. м3 у рік і безпечити 2-3-х кратну інтенсифікацію росту міцності на ранній стадії тверднення тону в порівнянні з традиційною технологією.

Особистий внесок здобувана полягає в:

-виборі основних напрямків і загальної методики досліджень;

-проведенні теоретичних і експериментальних досліджень характеристик цності бетону, теплових режимів, конструктивних особливостей ряду вузлів зрмувальної установки й ін.;

-встановленні закономірностей процесу набору міцності для раннього зняття галубки в залежності від технологічних властивостей і умов тверднення розігрітої тонної суміші в термоформі;

-проведенні натурних і аналітичних досліджень діючих виробництв, що зацюють за технологією вертикального формування у містах Гатчина !-Петербург), Кривий Ріг, Тверь, Кам'янец-Уральський, Москва, Мінськ, Софія, рага та ін. з виявленням недоліків і переваг тієї чи іншої конкретної технології, на дставі яких розроблено комплекс технологічних прийомів, що дозволяють .ійснювати раннє зняття опалубки за рахунок інтенсифікації набору міцності на інній стадії тверднення.

Особистий внесок здобувача в наукові праці:

1. Азутов В.П. Дослідження показників міцності бетону, які забезпечу/от розкриття термофори в ранньому періоді при касетно-конвейерні; технології//Будівництво України. - 2000. - №3. - С. 21.

2. Азутов В.П. Дослідження впливу параметрів теплової обробки на міцніст

бетону при касетно-конвейєрній технологііУ/Будівницгво. Матеріалознавствс Машинобудування. 36. наук. пр. - Дніпропетровськ: ПДАБіА,- 1999. - №9, ч.І. - С 25-27. ’

3. Азутов В.П. Енергозбереження у виробництві збірного залізобетону

касетно-конвейєрного технологією//Будівництво. Матеріалознавстві

Машинобудування. 36. наук. пр. - Дніпропетровськ: ПДАБіА. - 1999. -№9, ч.І. - С 27-29

4. Азутов В.П. Дослідження параметрів розігріву бетонної суміші та уме використання ії в конвейєрній технології вертикального формування //Міжвідомчії наук.-техн. зб. “Строительное производство”. -К.: НДЕБВ. 1999. - вип.40. - С. 19-2С

5. Азутов В.П. Визначення температурних параметрів теплової оброби бетону в термоформах/ТБудівництво України. -1999. - №4. - С.24.

6. Азутов В.П., Шаврин В.И. О трещинообразовании изделий при кассет» конвейерном производстве//Бетон и железобетон. - 1988. - №1. -С. 16-18.

Викладено результата експериментальних досліджень показників міцнос бетону на ранній стадії тверднення.

7. Азутов В.П., Шаврин В.И. Неплоскостность форм и её влияние на качесті кассетно-конвейерного способа изготовления//Науково-техн. зб. "Строительні производство" - К.: НДЕБВ. -1987. - вип. 26. - С. 42-48.

Викладено результати розрахунково-теоретичних досліджень показник міцності бетону на ранній стадії тверднення.

8. Арпаксыд М.А., Азутов В.П. Производство панелей крупнопанельнЕ домов на новом кассетном оборудовании//Науково-технічний збірні "Строительное производство" вип. 25. - К.: НДІБВ. - 1986. - С. 6-9.

Запропоновано принципову схему роботи віброоргану з механізме керування його дії при віброобробці бетонної суміші в касеті.

9. Арпаксыд М.А., Азутов В.П. Кассетная линия для формования изделий малоподвижных смесей//Строительные материалы и конструкции,-1986. - №1. - С. 30-3

Розроблено принципову схему взамоєдії вузлів касетної лінії. Викона дослідження по застосуванню малорухомої розігрітої суміші і розроблено техніч завдання на конструкцію віброоргана.

10. Азутов В.П. Неплоскостность форм и её влияние на качество елезобетонкых изделий крупнопанельного домостроения, їготавливаемьіх на кассетно-конвейерных линиях//Тр.междунар.конф. Эфективни строительни технологии” Приморско. - НР България: НИСИ. -987. - Т.1. - С. 252-258.

11. Азутов В.П. Енергозбереження у виробництві збірного залізобетону ляхом застосування касетно-конвейєрних технологій//Матеріали другої ;еукраїнської науково-практ. конф. ’’Енергозбереження в будинках і спорудах” ернігів: - 1998. - С.78.

12. Установка для формования изделий из бетонных смесей: А.с. 1736701 ССР, МКИ В 28 В 1/08 / В.П.Азутов, В.И.Шаврин, В.Д.Досюк, А.Ф.Тупиков :ССР). - №4813712/33. заявлено 16.04.90; Опубл. 30.05.92, Бюл. №20. - 3 с.

Запропонована конструктивна схема установки.

13. Кассетная линия для изготовления сборных железобетонных изделий: А.с. 101353 СССР, МКИ В 28 В 7/24, 5/00 / М.А. Арпаксыд, В.П. Азутов, И.Д. гзкровный, В.Г. Приходько (СССР). - №3434132/29-33; Заявлено 11.05.82; Опубл.

7.07.84, Бюл. №25.-4 с.

Розроблено принципову схему взамодії вузлів лінії: пристроїв для

ззпалублення, віброблоків, теплових відсіків та ін.

14. Устройство для уплотнения бетонной смеси б отсеках кассетной формы: ..с. 1736702 СССР, МКИ В 28 В 1/08 / Л.В. Печерский, В.И. Шаврин, А.К. авойский, В.П.Азутов (СССР). - №4824759/33; Заявлено 11.05.90; Опубл. 30.05.92, юл. №20. - 3 с.

Запропоновано принципову схему робота віброоргану з механізмом ерування його дії при віброобробці бетонної суміші в касеті.

15. Типовые технологии изготовления изделий крупнопанельного омостроения основной номенклатуры: ВРД-67 УССР 423-86: Затв. Іінбудом УРСР 29.10.86. Введ. 1.01.87 - К., 1986. Мінбуд УРСР. - 133 с.

Розроблено розділ 6 ВРД-67 УССР 423-86 - “Типова технологія иготовлення панелей перекриття внутрішніх стін на касетно-конвейєрній інії".

16. Азутов В.П., Шаврин В.И. Повышение эффективности и качества аружных стен крупнопанельных зданий//Методична розробка. РБНТП ГРСР. - К.: ’’Знання” - 1985. - 16 с.

Розроблено розділ про технологію формування стінових панелей агатошарової конструкції.

Апробація результатів дисертації

Основні положення дисертаційної роботи і результатів досліджеі доповідались та обговорювались на 7 міжнародних конференціях, серед ни «Эфективни строительяи технологии» (Приморско, НР Болгарія, 1987 р.), 60 -науково-практ. конференція КНУБА - (Київ, 1999 р.), Друга всеукраїнська наукові практична конференція «Енергозбереження в будинках і спорудах» (Чернігів, 19< р.), Всесоюзний семінар «Опыт создания кассетно-конвеерных линий ш производства конструкций крупнопанельного домостроения» (Москва, 1984 р.).

Публікації

За темою дисертації опубліковано 9 статеї в наукових журналах і збірниках, тези доповідей наукових конференцій, 3 авторських свідоцтва на винаходи, в тоіу числі 9 публікацій в наукових фахових виданнях.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація викладена на 120 сторінка основної частини тексту і складається з вступу, п'яти розділів і висновків, передії-використаних джерел з 120 найменувань, 4 додатків і містить 17 таблиць та 2 рисунки.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі дана коротка характеристика стану наукової проблеми, обгрунтоваь актуальність теми дисертації, сформульовані мета і задачі досліджень, визначеі наукова новизна і практичне значення одержаних результатів, наведені відомое про апробацію роботи.

У першому розділі приведений аналіз стану і наукових досягнень у вирішені проблеми вдосконалювання технології формування виробів панельної конструкції вертикальному положенні.

Широке визнання спосіб вертикального формування одержав завдяки рял відомих переваг.

У той ж час, технологія вертикального формування у традиційному виконанні має і недоліки, одним із яких є недосконалість способу ущільнень бетонної суміші, що викликає необхідність застосування рухливих і високорухливи бетонних сумішей і, як наслідок, приводить до зниження всіх техніко-економічни показників виробництва.

Так, заданими М.М. Кпименюка, Ю.Б. Монфреда, Д.С. Міхановського та ін застосування рухливих сумішей по прийнятому способу віброущільнення бетонж маси, а також принцип тривалого, малоефективного теплового впливу пр термообробці не сприяють одержанню бетону, однорідного за структурою міцністю.

Крім того, по висновку П.К. Балатьєва, В.А. Соколова, С.Г. Румянцева імплітуда коливань у місцях затиснення стінок біля бортооснащення складає 0,05 дм замість 2-5 мм у середині довжини щита.

Теорія питання удосконалення заводської технології вертикального }гармування широко розглядається в працях Е.З. Аксельрода, В.Е. Бойко, Ю.Г. 'раніка, Б.В. Гусєва, Н.Н. Єрмолаєвої, Б.О. Крилова, В А. Соколова, В.В. Циро та ін.

У дослідженнях вище означених авторів досягнуто ряд результатів по іастосуванню бетонних сумішей з легкоукладальністю на рівні 6-8 см ОК. 3озроблені більш ефективні способи ущільнення таких сумішей.

Вагомий внесок у створення технології зведення монолітних панельних сонструктивів безпосередньо при зведенні будинків внесли вчені С.С. Атаєв, А.А. Афанасьев, А.А. Долматов, Г.Н. Тонкачеєв, В.П. Лисов та ін. Ними створено не ■ільки основи монолітного індустріального домобудування, але і розроблено різні ефективні опалубні системи для монолітного будівництва.

Разом з тим, питання удосконалення технології вертикального формування юсліджені у вище означених роботах розрізнено, без визначення комплексного іпливу усіх прогресивних технологічних факторів на підвищення ефективності пособу вертикального формування, одним із шляхів якого є збільшення коефіцієнту іборотності формооснащення і зниження металоємності виробництва.

Враховуючи також те, що в монолітному будівництві вартість і трудомісткість • іпалубних робіт відіграє значну роль, а опалубки для бетонування конструкцій южуть коштувати дорожче, ніж бетон або арматура, а в деяких випадках більше, [іж бетон і арматура разом узяті, питання підвищення оборотності опалубних систем одним із шляхів підвищення ефективності монолітного будівництва.

Базуючись на критичному аналізі літературних джерел по темі досліджень, исунута наукова гіпотеза про те, що можлива інтенсифікація технологічного іроцесу виготовлення залізобетонних виробів панельної конструкції у ертикальному положенні з ранньою частковою розпалубкою за рахунок астосування комплексу прогресивних технологічних прийомів, що включають, икористання попередньо розігрітих і приготовлених за ступінчастою схемою іалорухомих бетонних сумішей з прискорювачами тверднення, з наступним їх фекгивним ущільненням низькочастотними коливаннями усієї формувальної становки, з визначенням на основі розрахункових- і експериментально бгрунтованих значень мінімальної міцності бетону.

Для підтвердження гіпотези були вирішені та сформульовані основні задачі і апрямки подальших досліджень.

В другому розділі наведена характеристика вихідних матеріалів, приладів що застосовували, засоби вимірювання і пристрої, викладена методик; експериментально-теоретичних досліджень з урахуванням статистичних методи обробки результатів:

-залежності міцності конструкцій від динамічних впливів на них післ раннього зняття опалубки;

-умов, що забезпечують «життєздатність» розігрітої' малорухомої бетонне суміші в залежності від температури її розігріву;

-впливу добавок-прискорювачів тверднення на швидкість набору бетоно? міцності, достатньої для раннього зняття опалубки;

-процесів віброобробки бетонної суміші у вертикальних формах;

-режимів теплової обробки бетону;

Представлено схеми експериментальних установок для досліджень.

Вихідним матеріалом для проведення досліджень була обрана бетонна суміи бетону М200 трьох складів, з величиною легкоукладальності 2, 4 і 6 см ОК, добавкою-прискорювачем тверднення, розігріта до температур від 40 до 70°С. Дл: порівняння використовували суміш без добавок і без розігрівання.

У третьому розділі наведені експериментальні і теоретичні дослідженн; технології вертикального формування з раннім зняттям опалубки.

У дослідженнях визначали величину мінімальної міцності бетону на стисі (ДтіпХ достатньої для виконання операції зняття опалубки зі збереженням цілісност виробу і запобігання тріщиноутворення при всіх можливих технологічни; навантаженнях, як при безпосередньому знятті опалубки - від власної ваги виробу так і при переміщеннях виробів з формувальної установки на формі в камер; дозрівання, а також від навантажень, що діють на маломіцний виріб при можливії первісній неплощинносгі теплового осердя.

Для будівельних умов величину мінімальної міцності визначали при дії вплив) динамічних навантажень при розбиранні і знятті щитів опалубки, коли можлив випадкові динамічні впливи на маломіцний бетон вертикального конструктив) будинку, що розпалублюється. .

Встановлено, що для найбільш крупногабарітної панелі, розмірами (б,б х 3,6 >

0,16 м), величина міцності, виходячи з наведених умов збереження ії цілісності, склала 1,56 МПа. При цьому результати експериментальних досліджень при випробуванні на згин до руйнування бетонних зразків-призм підтвердата, що є панелях із вказаною величиною міцності не виникають тріщини, що й було прийнято за основу при проведенні подальших досліджень режимів по ії досягненню.

Аналіз результатів дослідження впливу складу бетонної суміші і ;мпературного фактору на її формувальні властивості і характеристики міцності оказав, що легкоукладальність бетонних сумішей істотно залежить від їмператури їх розігріву при приготуванні, рухливості і тривалості витримування ід моменту приготування до укладання у форму.

Так, холодні бетонні суміші в діапазоні часу витримування до ЗО хв сратили легкоукладальність незначно (0,1-0,2 см). Бетонні суміші, розігріті до їмператури 50-60°С, з вихідною рухливістю 4 і б см ОК знизили показник ггкоукладальності на 3-3,5 см, але зберегли свої технологічні властивості, уміші зазначених складів, розігріті до 70°С втратили легкоукладальність суттєво т 5 см).

У той же час, бетонна суміш з вихідною рухливістю 2 см ОК при розігріві від 40 □ 70°С за цей же період значно втратила свої технологічні властивості і стала юрсткою (до 180 с), що не дало можливості її застосовувати для подальших осліджень.

Приведені дані досліджень впливу розробленого комплексу технологічних рийомів на легкоукладальність бетонних сумішей дозволили запропонувати склади алорухомих бетонних сумішей, які можна укласти у вертикальні форми протягом 5-30 хв. від моменту їх приготування. У цьому випадку рекомендуються суміші аступних складів:

-суміші без добавки-прискорювача тверднення - з вихідною рухливістю 4 см Ж, розігріті до температури 60°С;

-суміші з добавкою -прискорювачем тверднення НН+ХК (0,5%+0,5%) з яхідною рухливістю 4 см ОК, розігріті до температури 40-50°С.

При проведенні досліджень температурних параметрів і режимів теплової бробки бетонні суміші, розігріті до 40, 50, 60, 70°С, укладалися в попередньо озігірту до температури 98°С форму.

Зміна міцності бетону з часом при тепловій обробці в залежності від очаткової температури суміші представлені в таблиці 1.

Результати досліджень показали, що необхідну міцность бетону в 1,56 МПа :ожливо одержати при тепловій обробці на протязі 60 хв., застосовуючи бетонні уміші рухливістю 4 см ОК, що розігріті до температури 50°С з добавкою -рикорювачем тверднення НН+ХК (0,5%+0,5%), а також без добавки, разігріті до емператури 60°С. .

Результати досліджень показали, що необхідну мішость бетону в 1,56 МПа южливо одержати при тепловій обробці на протязі 60 хв., застосовуючи бетонні

Таблиця

Зміна міцності бетону з часом при тепловій обробці в залежності від початкової

температури суміші

Початкова температура бетонної суміші, °С Міцність бетону (без добавки / с добавкою) на стиск, МПа при тривалості теплової обробки, хв.

30 60 90

20 0,2/0,4 0,4/1,1 0,75/2,0

40 0,35 / 0,7 0,8/1,5 1,4/2,65

50 0,5 / 0,95 1,15/1,9 1,9/3,3

60 0,7/1,3 1,6/2,4 2,4/4,0

70 0,9/1,65 2,0/2,95 3,1 /4,7

суміші рухливістю 4 см ОК, що розігріті до температури 50°С з добавкою прикорювачем тверднення НН+ХК (0,5%+0,5%), а також без добавки, разігріті д< температури 60°С.

Дослідження процесу приготування розігрітої бетонної суміші проводилі для 5 вариантів послідовності подачі компонентів і введення пари ; бетонозмішувач. За результатами експериментів встановлено, що послідовністі подачі компонентів і режим введення теплоносія в змішувач впливає ні температуру розігріву суміші та ії якість. Встановлено також, що розігріт; бетонну суміш доцільно готувати за двоступінчастою схемою, у двох змішувача: послідовно. При цьому в перший змішувач, куди подаються заповнювачі вводиться пара і після двохвилинного перемішування і перевантаження суміш заповнювачів у другий змішувач в останній подають цемент, гарячу воду добавку. При такій схемі готування розігрітої суміші практично виключаетьс; налипання цементу на парові сопла при вході пари в змішувач.

При проведенні досліджень процесу віброущільнення малорухомої бетонно суміші з укладанням ії у форму шарами по 0,8-1,0 м встановлено, що процеї укладання у форму з розмірами відсіку 6,6 х 3,6 х 0,16 м з віброущільненням прі частоті 16 Гц і амплітуді 1,9-2,0 мм продовжувався 25 хв.; при частоті 24 Гц амплітуді 0,8 мм -14 хв.; при частоті 32 Гц і амплітуді 0,4 мм - 32 хв.

На основі вищенаведених даних для подальшого застосування при розроби технології прийняті слідуючі параметри вібрації: частота - 24 Гц, амплітуда - 0,8 мм віброприскорення -1,8

Таким чином, в результаті експериментальних, аналітичних досліджень озрахунків вдалося встановити найбільш прийнятні параметри вібрації для ормувания як великих обьємів виробів, так виробів з поверхневим ущільненням алорухомих сумішей горизонтально спрямованими коливаннями.

У четвертоіму розділі приведена розроблена методика розрахунку параметрів ормування залізобетонних виробів у вертикальному положенні з частковою ранньою ззпалубкою як для умов заводського виробництва, так і для монолітного і збірно-онолитного видів будівництва, яка включає: рекомендації з визначення мінімальної іцності бетону, достатньої для раннього зняття опалубки; призначення параметрів гтонної суміші, що забезпечують інтенсифікацію росту міцності на ранній стадії-зерднення для зняття опалубки; визначення параметрів віброобробки бетонної суміші і ибір конструктивних елементів віброформувальної установки.

Методика дає можливість визначати параметри і режими всього комплексу гхнологічних прийомів, що забезпечують інтенсифікацію росту міцності бетону на анній стадії тверднення для зняття опалубки.

З метою спрощення визначення необхідної мінімальної міцності на стиск для онструктивів з різними розмірами запропоновано графічний метод визначення міцності етону на стиск у залежності від розмірів по висоті і товщині конструктивів (рис. 1).

Міцність бетону на стиск, МПа

Рис. 1 Залежність необхідної міцності бетону на стиск від розміров виробів .

Результати розрахунків, представлені на графіку (рис.1), свідчать про те, що між величинами габаритів виробів і необхідної мінімальної міцності бетону на стиск, існують обернено пропорційні залежності, що дають можливість визначати величину мінімальної міцності при знятті опалубки для конструктивів з різними розмірами по висоті і товщині.

Момент досягнення визначеної величини мінімальної міцності бетону на стиск для здійснення операції зняття опалубки при тепловій обробці виробів, які заформовані з бетонної суміші з початковою температурою 50-60°С можливо встановити і графічно (рис. 2) в залежності від тривалості теплового впливу на бетон проектної марки М200, при різних температурах.

при 85°С

то

с

&

при 70°С

при 60°С

ЗО 60 90 120

Час, хв.

Рис. 2 Залежність тривалості теплової обробки бетону від величини мінімальної міцності на стиск

У методиці приведені рекомендації з визначення залежності міцності ви тривалості Лсг^т) та по визначенню складу і властивостей бетонних сумішей, як найбільш доцільні для застосування в розробленій технології. Показано, щ< інтенсифікація росту міцності на ранній стадії тверднення для здійснення знятг: опалубки забезпечується при наступних умовах, що характеризують властивост бетонної суміші: -

із -

-застосування суміші, розігрітої до температури 50-б0°С в процесі її риготування за двоступінчастою схемою, що дозволяє укладати її в попередньо ззігріту до 95°С форму;

-легкоукладальність суміші - 4 см ОК;

-крупність щебеню - не більш 20 мм;

-застосування добавки- прискорювача тверднення НН+ХК(0,5%+0,5%).

Встановлено, що віброущільнення бетонної суміші при її укладанні у гртикальну форму як у заводських умовах на формувальному посту, так і в удівельних умовах при формуванні вертикальних конструктивів у щитах палубки, рекомендовано виконувати за допомогою віброблоків з изькочастотними коливаннями, спрямованої дії, «нормальними» до площини иробу, частотою порядку 24 Гц, з амплітудою коливань 0,8-1,0 мм.

У методиці розрахунку параметрів залізобетонних виробів в вертикальному оложенні з частковою ранньою розпалубкою приведена технологічна схема овного комплексу технологічних прийомів, а також технологічні схеми юрмування у вертикальних формах виробів при заводському виготовленні та у удівельних умовах.

У п'ятому розділі представлено результати впровадження розробленої ехнології в проект з подальшою реалізацією шляхом створення виробництва анелей перекриття великопанельних будинків на заводі. ЗБК-З Київського [БК-1. '

У процесі відпрацьовування технологічних режимів проведені натурні ослідження, які підтвердили результати експериментальних лабораторних осліджень. -

Були виготовлені вироби по запропонованим у методиці режимам, изначено фактичні питомі показники технології, по яких розрахована економічна фективність: витрати теплової та електричної енергії; металоємність.

Як прототипи розробленої технології для порівняння величин вище зазначених оказників обрано: традиційна касетна технологія з використанням розігрітої етонної суміші та касетна технологія з короткочасним розігрівом бетону і одальшим термосним витримуванням.

Результати розрахунків, виконаних відповідно до діючих ДБН, а також орівняння технічних характеристик обраних прототипів свідчать про більш изькі енерговитрати і питому металоємність виробництва за розробленою зхнологією при комплексному застосуванні вище перерахованих технологічних рийомів у порівнянні з прототипами (таблиця 2).

Таблиця

Порівняльні показники ефективності традиційних технологій і технології, щі

пропонується

Технологія виготовлення

Показники касетна традиційна касетна з термосним витримуван ням що розроблена

витрата теплової енергії,МДж/м3 251 178 53

витрата злектроенергії, МДж/ м^ 0,93 0,93 0,89

металоємність, т/м3 4 5,3 3,5

Сумарні показники питомих енерговитрат при формуванні і тепловій оброб: за розробленою технологією нижчі, ніж у двох варіантах касетної: 54 МДж/м3 прої 252 і 179 МДж/м3.

При порівнянні показників по питомій металоємності для розроблені технології врахована та обставина, що після короткочасної теплової обробки зняття опалубки вироби на формооснащенні поступають у камеру термосної витримування для отримання міцності на стиск, яка достатня для підйому транспортування їх за петлі. Тому в розрахунку питомої металоємності враховаї кількість змінних формооснащень, як задіяних у формуванні, так і тих, а знаходяться в камері дозрівання.

Результати порівняння свідчать про те, що показник питом> металоємності з розрахунку добового випуску виробів в одноіу формувальному агрегаті з урахуванням кількості формооснащень з виробам: що знаходяться в камері термосного витримування, за розробленно технологією на 10% нижчі, ніж за касетною і на 50% нижчі, ніж за касетною термосним витримуванням.

ВИСНОВКИ

1. Вперше встановлено і науково обгрунтовано комплекс критеріїв д]

визначення величини мінімальної міцності бетону, необхідної для зняг

опалубки як в умовах заводського, так і будівельного виготовлені

івантаження від власної ваги виробу, динамічні навантаження на вироби при жливих ривках і поштовхах, навантаження на маломіцний бетон від можливого пиву теплового осердя форми при його поверненні в початково скривлене поження з неплощинністю, що допускається нормами). Запропоновано тодику розрахунку мінімальної міцності бетону на стиск для здійснення інього зняття опалубки в залежності від габаритів виробів і характеру зантажень, що діють на маломіцний бетон. Показано, що між величиною нмальної міцності бетону і висотою конструктива існує обернено-пропорційна іежність.

2. Досліджено вплив послідовності подачі і перемішування компонентів на істивості розігрітої бетонної суміші і запропоновано метод роздільного, зетапного її приготування. Встановлено, що найбільша швидкість розігріву кііші досягається у випадку, коли щебінь подається в розігрітий параю ішувач, а через 45-60 с туди подається пісок і після подачі розігрітої суміші ювшовачів в другий змішувач, туди подаються цемент, гаряча вода і добавка.

3. Досліджено вплив температурного фактору і введення добавки-искорювача тверднення НН+ХК на зміну формувальних властивостей розігрітої лорухомої бетонної суміші на ранній стадії тверднення. Встановлено, що для шології вертикального формування панелей з малорухомих розігрітих сумішей аннім зняттям опалубки технологічно придатними можуть бути бетонні суміші кливістю 4 см ОК, розігріті до температури 50°С, з добавкою - прискорювачем грднення НН+ХК (0,5%+0,5%), а також без добавки, розігріті, до температури °С.

4. Теоретично обгрунтована і практично підтверджена можливість ективного віброущільнення малорухомої бетонної суміші у вертикальних рмах з висотою формувальних відсіків більш 3 м за допомогою віброблоків з зизонтально - спрямованими коливаннями з частотою 24 Гц.

5. Розроблено методику розрахунку технологічних параметрів комплексу ийомів, що забезпечують інтенсифікацію росту міцності виробів у унікальних формах для зняття опалубки в умовах індустріального виробництва у монолітному будівництві.

6. На підставі виконаних досліджень розроблено і впроваджено у проекті цівництва заводу з виробництва панелей перекриття комплекс технологічних ийомів, що забезпечує інтенсифікацію росту міцності виробів для раннього птя опалубки, що включає: застосування розігрітої малорухомої бетонної кііші, введення добавки - прискорювача тверднення, низькочастотне об'ємне

віброущільнення горизонтально спрямованої дії, попередн високотемпературний прогрів теплових відсіків термоформи, форсований режк теплової обробки з двустороннім обігрівом виробу.

7. У процесі відпрацьовування розробленої технології виготовлені залізобетонних виробів у вертикальному положенні з малорухомих сумішей промислових умовах з виведенням виробництва на проектну потужніє проведені натурні дослідження продукції, що підтвердили результа експериментальних і теоретичних досліджень, показали ефективність розроблен технології і високу якість панелей, що були виготовлені в дослідно - промислові умовах.

8. Розроблена технологія за методикою розрахунку параметрів комплек технологічних прийомів забезпечує 2-3-х кратну інтенсифікацію росту міцнос на ранній стадії тверднення бетону в порівнянні з традиційною касетнс технологією, а також з касетною при короткотривалій подачі тепла і наступні термосним витримуванням виробів і характеризується показниками питом: витрат: теплової енергії, відповідно, в 4,7 і 3 рази нижчі; показни електроенергії практично однакові; по питомій металоємності, відповідно, на 1С 50% нижчі.

Основні положення дисертації викладено в працях:

1. Азутов В.П. Дослідження показників міцності бетону, які забезпечуй

розкриття термофори в ранньому періоді при касетно-конвейєрі

технології//Будівництво України. - 2000. - №3. - С. 21.

2. Азутов В.П. Дослідження впливу параметрів теплової обробки на міцнії бетону при касетно-конвейєрній технології//Будівництво. Матеріалознавст Машинобудування. 36. наук. пр. - Дніпропетровськ: ПДАБіА. - 1999. - №9, ч.І С. 25-27.

3. Азутов В.П. Енергозбереження у виробництві збірного залізобетон}

касетно-конвейєрною-технологією//Будівництво. Матеріалознавст

Машинобудування. 36. наук. лр. - Дніпропетровськ: ПДАБіА. - 1999. - №9, ч.І. -27-29 .

4. Азутов В.П. Дослідження параметрів розігріву бетонної суміші та у» використання ії в конвейєрній технології вертикального формування //Міжвідом1 науково-техн. зб. “Строительное производство”. - К.: НДІБВ. 1999. - вип.40. - С. 20. ■

5. Азутов В.П. Визначення температурних параметрів теплової обробки бетону ермоформах//Будівництво України. -1999. - №4. - С.24.

6. Азутов В.П., Шаврин В.И. О трещинообразовании изделий при кассетно-

нвейерном производстве/УБетон и железобетон. - 1988. - №1. -

16-18.

7. Азутов В.П., Шаврин В.И. Неплоскостность форм и её влияние на качество ссетно-конвейерного способа изготовления//Науково-техн. зб. "Строительное оизводство" - К.: НДЕБВ. - 1987. - вип. 26. - С. 42-48.

8. Арпаксыд М.А., Азутов В.П. Производство панелей крупнопанельных домов новом кассетном оборудовании//Науково~технічний збірник "Строительное

оизводство" вип. 25. - К.: НДІБВ. - 1986. - С. 6-9.

9. Арпаксыд МА., Азутов В.П. Кассетная линия для формования изделий из гелтодвижных смесей//Строительные материалы и конструкции. -1986. - №1. - С. 30-31.

10. Азутов В.П. Неплоскостность форм и её влияние на качество глезобетонных изделий крупнопанельного домостроения, изготавливаемых на-ссетно-конвейерных линиях/УТр.междунар.конф. “Эфективни строительни хнологии” Приморско. - HP България: НИСИ. - 1987. - Т.1. - С. 252-258.

11. Азутов В.П. Енергозбереження у виробництві збірного залізобетону ляхом застосування касетно-конвейєрних технологій//Матеріали другої :еукраїнської науково-практ. конф. ’’Енергозбереження в будинках і спорудах” грнігів: - 1998. -С.78.

12. Установка для формования изделий из бетонных смесей: А.с. 1736701 ССР, МКИ В 28 В 1/08 / В.ПАзутов, В.И.Шаврин, В.Д.Досюк, А.Ф.Тупиков ’ССР). - №4813712/33. заявлено 16.04.90; Опубл. 30.05,92, Бюл. №20. - 3 с.

13. Кассетная линия для изготовления сборных железобетонных изделий: А.с. 101353 СССР, МКИ В 28 В 7/24, 5/00 / М.А. Арпаксыд, В.П. Азутов, И.Д. ззкровный, В.Г. Приходько (СССР). - №3434132/29-33; Заявлено 11.05.82; Опубл.

7.07.84, Бюл. №25. - 4 с.

14. Устройство для уплотнения бетонной смеси в отсеках кассетной формы: .с. 1736702 СССР, МКИ В 28 В 1/08 / Л.В. Печерский, В.И. Шаврин, А.К. івойский, В.П.Азутов (СССР). - №4824759/33; Заявлено 11.05.90; Опубл. 30.05.92, юл. №20. - 3 с.

15. Типовые технологии изготовления изделий крупнопанельного змостроения основной номенклатуры: ВРД-67 УССР 423-86: Затв. Мінбудом РСР 29.10.86. Введ. 1.01.87 - К„ 1986. Мінбуд УРСР. - 133 с.

16. Азутов В.П., Шаврин В.И. Повышение эффективности и качесті наружных стен крупнопанельных зданий//Методична розробка. РБНТП УРСР. К..'«Знання» - 1985. - 16 с.

АНОТАЦІЯ

Азутов В.П. Інтенсифікація технологічних процесів виготовлень залізобетонних виробів панельної конструкції у вертикальному положенні. -Рукопи

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук : спеціальністю 05.23.05- будівельні матеріали та вироби. Київский національни університет будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, Киї. 2000.'

Дисертаційна робота присвячена питанню розробки технології виготовлень залізобетонних виробів панельної конструкції у вертикальному положенні інтенсивним набиранням міцності бетону на ранній стадії тверднення на осної комплексного застосування прогресивних технологічних прийомів, що забезпечуют можливість здійснення раннього зняття опалубки.

Основні результати роботи знайшли промислове впровадження пр проектуванні і будівництві цеху по виробництву панелей перекриття на Київською заводі ЗБК-З домобудівного комбінату №1.

Ключові слова: малорухома бетонна суміш, віброблок, горизонтальне спрямовані коливання, формувальна установка, рання розпалубка.

АННОТАЦИЯ

Азутов В.П. Интенсификация технологических процессов изготовлена железобетонных изделий панельной конструкции в вертикальном положении. Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук п специальности 05.23.05- строительные материалы и изделия. Киевски национальный университет строительства и архитектуры Министерства образовани и науки Украины, Киев, 2000.

Диссертационная работа посвящена вопросу разработки технологи изготовления железобетонных изделий панельной конструкции в вертикально положении с интенсивным набором прочности бетона на ранней стадии твердени на основе комплексного применения прогрессивных технологических приемої обеспечивающих возможность осуществления раннего снятия опалубки.

В результате теоретических и экспериментальных исследований впервые ановлена зависимость распалубочной прочности бетона от динамических действий, создаваемых при снятии опалубки.

Проведенные исследования позволили предложить составы малоподвижных онных смесей, которые можно уложить в вертикальные формы в течение 25-30 г! от момента их приготовления: смеси без добавки-ускорителя твердения - с :одной подвижностью 4 см ОК, разогретые до температуры 60°С; смеси с >авкой -ускорителем твердения НН+ХК (0,5%+0,5%) с исходной подвижностью 4 ОК, разогретые до температуры 40-50 °С;

Установлены технологические параметры процесса виброформования гоподвижных разогретых бетонных смесей в вертикальных формах или в щитах шубки при монолитном строительстве с помощью виброблоков с низкочастотной эрацией горизонтально направленного действия для условий формования 1более крупных панелей перекрытия с высотой изделия в положении формования ' ,6 м. -

. Исследования изменения прочности бетона при термообработке в зависимости начальной температуры смеси показали, что величина минимальной прочности тструкций, составляющая для изделий высотой 3,6 м и толщиной до 0,3 м - 1,56 1а, которая определена расчётным и экспериментальным методами, достигается л использовании бетонных смесей без добавки, разогретых до 60 °С, в течение снологически приемлемого времени тепловой обработки - 60 мин, а с добавкой-гагретыми до 50°С.

По результатам исследований разработана методика расчёта технологических заметров комплекса приёмов, обеспечивающих раннее снятие опалубки,

По разработанной методике внедрён в проекте строительства завода по оизводству панелей перекрытия комплекс технологических приёмов, почающий: применение разогретой малоподвижной бетонной смеси, введение оавки - ускорителя твердения, низкочастотное объёмное виброуплотнение зизонтально направленного действия, предварительный высокотемпературный огрев тепловых отсеков термоформы, форсированный режим тепловой работки с двухсторонним обогревом изделия и обеспечивающий тенсификацию роста прочности изделий для раннего снятия опалубки;

Применение разогретой бетонной смеси в условиях строительной площадки и монолитном строительстве способствует ускорению оборачиваемости щитов алубки, что наиболее актуально для повышения эффективности этого вида зоительства, а также сокращению времени приобретения бетоном

эксплуатационной прочности, при которой возможна передача нагрузки от выш расположенных конструктивов здания.

Разработанная технология по предложенной методике расчёта параметре комплекса технологических приёмов обеспечивает 2-3-х кратную интенсификации роста прочности на ранней стадии твердения бетона по сравнению с традиционно кассетной технологией, а также с кассетной при кратковременной подаче тепла последующим термосным выдерживанием изделий. Её эффективное! подтверждается следующими показателями удельных затрат: по тепловой энергга соответственно, в 4,7 и 3 раза ниже; по электроэнергии показатели практическ одинаковы; по удельной металлоёмкости, соответственно, на 10 и 50% ниже.

Сведения, приведенные в диссертации отражены в печатных работах автора.

Ключевые слова: малоподвижная бетонная смесь, виброблок, горизонтально направленные колебания, формовочная установка, раннее снятие опалубки.

ANNOTATION

Azutov V.P. Intensification of technological processes of manufacture in the vertic; forms of ferroreinforced-concrete products. - Manuscript.

Dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineerir science on a speciality 05.23.05- building materials and articles.- Kyiv National Universil of Construction and Frchitecture, Ministri of education and science, Kyiv, 2000.

Dissertation is devoted to a question of development of technology of manufacture of ferro-concrete products in the vertical forms from inactive concrete mixes with using < the principle of accelerated dismantling of forms.

The method of the accelerated set stripping strength of concrete is offered at tl expense of application inactive ignited of mixes and the technology of their condensatic with a choice effective generator vibration is developed;

The basic results of work have found industrial introduction at designing ar construction of shop on manufacture of panels of overlapping (blocking) for large panel < houses of progressive series.

Key words: the inactive concrete mix, generator vibration, horizontal oscillation former placing, early dismantling of forms.