Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра
ТСМИиК
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему:
«Расчет ямной камеры»
Казань,2011
Введение
Тепловые способы ускорения твердения бетона являются в настоящее время наиболее эффективными и универсальными, а потому широко применяемыми в производстве сборных железобетонных изделий и конструкций.
Твердение бетонных и железобетонных изделий на заводах при обычной температуре (15….20 оС) нерационально, так как слишком продолжительно, уменьшает оборачиваемость форм, задерживает выпуск готовой продукции.
Сущность тепловлажностной обработки бетонных и
железобетонных изделий заключается в том, что при повышенной относительной
влажности окружающей среды ( более 95%) и температуре 60 - 100 0С и более
скорость реакции гидратации цемента увеличивается (в 10 - 20 раз), процесс
твердения бетона ускоряется, и изделие в более короткий срок приобретает
прочность, необходимую для их расформовки, транспортирования и монтажа.
1. Характеристика выпускаемых материалов и
изделий
Внутренняя стеновая цельная однослойная панель из керамзитобетона марки 50 предназначены для внутренних стен надземных этажей зданий и сооружений, эксплуатируемых в нормальных условиях. Обозначение марки данной панели в соответствии с ГОСТ 23009 - ПСВ 6.3.0,14.
Панели, предназначенные для эксплуатации в условиях воздействия агрессивной среды, должны удовлетворять требованиям стандарта ГОСТ 11024-84 (1992) и дополнительным указаниям проектной документации, установленным с учетом требований СНиП 2.03.11.
Панели применяют в зданиях с учетом предела огнестойкости стены и предела распространения огня по стене согласно требованиям СНиП 2.01.02, СНиП 2.08.01 и СНиП 2.08.02 в зависимости от требуемой степени огнестойкости здания.
Отделку наружных (фасадных) поверхностей однослойных панелей из легкого бетона принимают следующих видов:
облицовка плитками керамическими, стеклянными, из природного камня или декоративного бетона;
отделка декоративным бетоном с обнаженным заполнителем;
отделка слоем раствора или бетона с рельефной или с ровной гладкой поверхностью;
присыпка или втапливание декоративного щебня или другого декоративного материала;
отделка керамической глазурью;
отделка слоем бетона или раствора на белом цементе;
отделка слоем цветного бетона или раствора;
отделка мелкозернистыми материалами на клеящей основе;
окраска атмосферостойкими красками.
Допускается принимать другие виды отделки, имеющие требуемые декоративные, защитные и другие эксплуатационные свойства
Облицовку поверхностей панелей плитками следует предусматривать с полным или частичным заполнением швов между плитками в зависимости от требований, предъявляемых к внешнему виду панелей, и условий их эксплуатации.
В производстве панелей ПСВ 6.3.0,14 следует предусматривать наружный защитно-декоративный слой, включающий слой раствора или бетона.
Однослойные панели из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В15 и выше или марки по прочности на сжатие М200 и выше и слоистые панели с наружным основным слоем из тяжелого бетона (кроме панелей с наружным основным слоем из бетона крупнопористой структуры), которые предназначены для эксплуатации в сухой или нормальной зоне по влажности, при соответствующем обосновании разрешается принимать: с наружным защитно-декоративным слоем, не включающим слой из раствора или бетона, - при отделке панелей атмосферостойкими гидрофобными составами, плитками или другими облицовочными материалами и изделиями, выполняющими защитные и декоративные функции, а также при легком бетоне основного слоя плотной структуры с объемами межзерновых пустот и вовлеченного воздуха в уплотненной бетонной смеси не более 3% и формовании панелей наружной (фасадной) поверхностью вниз; без наружного защитно-декоративного слоя - при расположении панелей в глубине лоджий или на других участках стены, защищенных от воздействия атмосферных осадков.
Номинальную толщину слоя раствора или бетона в наружном защитно-декоративном слое однослойных панелей из тяжелого бетона и слоистых панелей с наружным слоем из легкого бетона или из тяжелого бетона при отсутствии облицовки следует принимать не менее:
мм - в однослойных панелях (кроме панелей для цокольного этажа и технического подполья) и в сплошных двухслойных панелях с наружным теплоизоляционным слоем из тяжелого бетона плотной структуры;
В однослойных панелях из тяжелого бетона ПСВ 6.3.0,14 следует предусматривать внутренний отделочный слой.
Допускается не предусматривать в этих панелях внутренний отделочный слой или не включать в него слой из раствора при их изготовлении:
в положении внутренней поверхностью вниз;
в положении внутренней поверхностью вверх в случаях, когда панели предназначены для применения в стенах помещений с сухим или нормальным влажностным режимом, а их внутренняя поверхность не подлежит отделке (окраске, оклейке обоями или пленками).
Номинальную толщину слоя раствора во внутреннем отделочном слое панелей следует принимать не более:
мм - в панелях, предназначенных для стен помещений с сухим или нормальным режимом;
мм - в панелях, предназначенных для стен помещений с влажным режимом.
Марки бетона и раствора панелей по морозостойкости, устанавливаемые в проектной документации на конкретные здания, следует принимать согласно требованиям СНиП 2.03.01, ГОСТ 26633, ГОСТ 25820 и ГОСТ 25485. При этом марки бетона и раствора по морозостойкости для панелей, изготовляемых и применяемых в районах с расчетной зимней температурой наружного воздуха ниже минус 5 °С (кроме климатических подрайонов IБ, IГ, IIА и IIГ по СНиП 2.01.01),следует назначать не ниже:- для легкого бетона однослойных панелей, не имеющих наружного защитно-декоративного слоя из бетона или раствора; для легкого бетона наружного основного слоя, отдельных армированных бетонных связей и ребер сплошных трехслойных панелей без защитно-декоративного слоя из бетона или раствора; для тяжелого бетона и автоклавного ячеистого бетона однослойных панелей, предназначенных для применения в стенах помещений с влажным режимом;- для тяжелого бетона однослойных панелей, имеющих наружный защитно-декоративный слой из раствора или бетона и предназначенных для применения в стенах помещений с сухим и нормальным режимом; для тяжелого бетона наружного основного слоя, отдельных армированных бетонных связей и ребер сплошных трехслойных панелей с защитно-декоративным слоем из бетона или раствора; для автоклавного ячеистого бетона однослойных панелей, предназначенных для применения в стенах помещений с сухим и нормальным режимом; для тяжелого бетона теплоизоляционного слоя сплошных двухслойных панелей.
Минимальные марки бетона и раствора по морозостойкости для панелей, при меняемых в климатических подрайонах IБ, IГ, IIА и IIГ, следует принимать на одну ступень выше.
Марку по средней плотности для панелей ПСВ 6.3.0,14 из керамзитобетона принимают Пл 1000.
Для армирования панелей следует принимать арматурную сталь следующих видов и классов: в качестве рабочей арматуры - стержневую арматуру классов А-III и А-IV по ГОСТ 5781, Ат-IIIC, Ат-IV и Ат-IVC по ГОСТ 10884, арматурную проволоку класс сов Вр-I по ГОСТ 6727 и Врп-I по ТУ 14-4-1322, а также стержневую арматуру классов А-I и А-II по ГОСТ 5781 в случаях, когда использование арматуры выше указанных классов нецелесообразно или не допускается нормами проектирования; в качестве конструктивной арматуры - арматуру классов А-I и Вр-I.
Номинальную толщину защитного слоя бетона до арматуры (включая наружный защитно-декоративный или внутренний отделочный слои панелей из растворов или бетона), устанавливаемую в проектной документации, следует принимать не менее 20 мм для рабочей и конструкционной арматуры. В случаях, предусмотренных проектной документацией, панели должны иметь: выступы, вырезы, штрабы, ниши, стальные закладные и накладные изделия и другие конструктивные элементы, предназначенные для опирания панелей на конструкции здания, а также для опирания и примыкания смежных конструкций; вырезы и углубления в торцевых зонах и в других местах примыканий к панелям смежных конструкций, предназначенные для образования шпоночного соединения после замоноличивания стыков; арматурные выпуски, стальные закладные изделия и другие конструктивные элементы для соединения панелей между со бой и со смежными конструкциями здания; выступы, пазы и другие конструктивные детали в торцевых зонах панелей, а также по периметру проемов, предназначенные для образования противодождевого барьера, упора уплотняющих прокладок и герметиков, установки в стыке водоотбойного элемента (ленты) и других целей; гнезда для монтажных (подъемных) петель и других монтажных и соединительных деталей; установленные окна с подоконными плитами (или досками), сливами и двери; закладные и накладные изделия и другие конструктивные элементы для крепления приставных подоконных плит (досок), солнцезащитных устройств, занавесей, карнизов, устройств для навески штор и другого оборудования здания, открытых нагревательных приборов и других элементов инженерного оборудования; каналы или замоноличенные трубки и коробки для скрытой сменяемой электропроводки.
Панели должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015.0:
по прочности, жесткости и трещиностойкости панелей;
по показателям фактической прочности бетона (в проектном возрасте и отпускной);
по морозостойкости бетона;
по средней плотности, теплопроводности и отпускной влажности тяжелого бетона и автоклавного ячеистого бетона однослойных панелей, внутреннего слоя двухслойных панелей с экраном и теплоизоляционного слоя трехслойных панелей, а также легкого бетона теплоизоляционного слоя сплошных двухслойных панелей к форме, размерам и качеству арматурных и закладных изделий и их положению в панелях к классам и маркам арматурной стали для монтажных петель;
по отклонениям толщины защитного слоя бетона до рабочей арматуры по защите от коррозии арматурных выпусков, закладных и соединительных изделий, а также металлических связей, выполненных из сталей, не стойких к агрессивному воздействию среды, в трехслойных панелях. Значение нормируемой отпускной прочности бетона и раствора панелей в процентах от класса или марки по прочности на сжатие следует принимать равным 80% для керамзитобетона марки 50.
Поставку панелей с отпускной прочностью бетона и раствора ниже прочности, соответствующей их классу или марке по прочности на сжатие, допускается проводить при условии, если изготовитель гарантирует достижение бетоном или раствором панелей требуемой прочности в проектном возрасте, определяемой по результатам испытания контрольных образцов, изготовленных из бетонной смеси рабочего состава и хранившихся в условиях согласно ГОСТ 18105.
В бетоне и растворе панелей, поставляемых потребителю, не должно быть трещин, за исключением местных поверхностных усадочных и других технологических трещин шириной не более:
,15 мм - на участках, где согласно проектной документации требуется контролировать ширину раскрытия трещин при испытании панелей нагружением;
,2 мм - в остальных случаях.
Если в местах сопряжении панелей имеются разделяющие элементы, координационные длина и высота панелей должны быть равны соответствующим размерам, приведенным в табл. <#"799470.files/image001.gif">
Рисунок. 1. Схема
агрегатно-поточного производства: 1 - бетоноукладчик; 2 - вибро-площадка
секционная; 3 - тележка самоходная - формоукладчик; 4 -ямная камера; 5 - пост
распалубки; 6 - подготовка форм; 7 - тележка самоходная
Формы и изделия переходят от поста к посту с произвольным интервалом, зависящим от длительности операции на данном рабочем месте, которая может колебаться от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (пост твердения отформованных изделий). Агрегатно-поточный способ отличается также тем, что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии, а лишь на тех, которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий, различных не только по своим типоразмерам, но и по конструкции. Эта возможность создается наличием на поточной линии универсального оборудования.
Межоперационная передача изделий на таких линиях осуществляется подъемно-транспортными и транспортными средствами. Для ускоренного твердения бетона при агрегатно-поточном способе обычно применяются камеры периодического и непрерывного действия.
Небольшой объем каждой секции камеры позволяет затрачивать минимум времени на загрузку и выгрузку изделий, а большое количество таких секций создает условия для непрерывной подачи отформованного изделия в камеру твердения.
Агрегатно-поточная технология отличается большой гибкостью и маневренностью в использовании технологического и транспортного оборудования, в режиме тепловой обработки, что важно при выпуске изделий большой номенклатуры.
В состав технологической линии входят: формовочный агрегат с бетоноукладчиком, установка для заготовки и электрического нагрева или механического натяжения арматуры, формоукладчик, камеры твердения, участки распалубки, остывания изделий, их доводки или отделки, технического контроля; пост чистки и смазки форм; площадки под текущий запас арматуры, закладных деталей, утеплителя, складирования резервных форм, их оснастки и текущего ремонта, а также стенд для испытания готовых изделий.
Отформованные изделия подвергают тепловой обработке обычно в ямных камерах.
При компоновке технологических линий необходимо избегать пересекающихся и встречных потоков, предусматривать минимальное количество перевалок форм и изделий и минимальное расстояние транспортирования.
Поточно-агрегатное производство предпочтительно при изготовлении изделий длиной до 12 м, шириной до 3 м и высотой до 1 м, а в отдельных случаях изделий и большего размера и веса (например, труб и опор линий электропередач).
Твердение бетонных и железобетонных изделий на заводах при обычной температуре (15…20 0С) нерационально, так как слишком продолжительно, уменьшает оборачиваемость форм, задерживает выпуск готовой продукции. Для ускорения твердения применяют тепловую обработку.
Наиболее широко применяют тепловлажностную обработку. Здесь насыщенный пар создает тепловую и влажную среду, благоприятную для твердения панелей перекрытия. Для пропаривания применяют насыщенный пар с температурой 80…90 0С для бетона, содержащего обыкновенный портландцемент. Повышают и понижают температуру постепенно.
Чистый пар имеет преимущества перед паравоздушной смесью, поэтому в большинстве установок стремятся избавиться от вредного влияния воздуха.
Воздух имеет коэффициент теплоотдачи к нагреваемой поверхности всего около 5-12 вт/м2 • град. Этот коэффициент растет при увеличении скорости движения, но и при повышенных скоростях он остается невысоким (около 40-50 вт/м2 • град при скорости около 10 м.сек). Коэффициент теплопроводности воздуха (а =0,0245 втм. град) значительно ниже, чем коэффициент теплопроводности строительных материалов, и создаваемый воздухом пограничный слой на поверхности изделий, пустот и пор представляет собой основное термическое сопротивление при теплообмене. Особенно вредное влияние оказывает воздух, задерживающийся в небольших горизонтальных щелях, пустотах малого диаметра и большой длины и в других плохо обдуваемых местах. При этом появляются большие градиенты температур, неравномерность нагрева изделий и связанные с ними напряжения, деформации и трещины. Кроме того, присутствие воздуха создает состояние ненасыщенности паровой среды и возможность высушивания изделий.
Иные свойства имеет насыщенный водяной пар. Его коэффициент теплоотдачи достигает 10 000-12 000 вт/м2 • град. При этом водяной пар, встречая поверхность с более низкой температурой, конденсируется, не снижая своей температуры и отдавая большую теплоту испарения (около 2200 кдж/кг] нагреваемому телу. Однако присутствие в паре неконденсирующихся газов (воздуха) даже в малых количествах быстро снижает его коэффициент теплоотдачи.