Производство наружных стеновых панелей

      Введение

      Широкое применение сборного железобетона позволило  значительно сократить в строительстве  расход металла, древесины и других традиционных материалов, резко повысить производительность труда, сократить  сроки возведения зданий и сооружений.

      Полное удовлетворение потребностей строек страны и их экономическое и техническое соответствие научно- техническому прогрессу связано с расширением заводского производства изделий и конструкций из сборного железобетона и создание крупных предприятий с передовой технологией, механизацией и автоматизацией производства.

      Важнейшим звеном технического прогресса в  производстве сборного железобетона, связывающим науку с производством, является проектирование новых технологических  линий, цехов, заводов, реконструкция  и переоснащение действующих предприятий. В проектах непосредственно реализуются результаты научных исследований, используются достижения передовой техники. От качества проектирования в значительной степени зависят темпы технического прогресса [1].

      Наиболее  эффективной технологией производства наружных стеновых панелей является конве йерная технология, предстваленная в данной курсовой работе.

      При конвейерной или карусельной технологии процесс максимально расчленяется на технологические группы, однако время перемещения заготовок строго регламентировано, создается принудительный ритм и последовательность подачи форм на одни и те же посты. Как правило, одна линия конвейера занимается изготовлением одного вида изделия. Эта технология позволяет получить комплексную механизацию производства и автоматизацию технологического процесса, что, в свою очередь, повышает производительность труда, увеличивает выпуск готовой продукции, позволяет наиболее эффективно использовать оборудование. В основном, конвейерным способом изготавливают стеновые панели одинарные, трехслойные и плиты перекрытия.

      Изделия в процессе обработки передаются конвейерным устройством пульсирующего  действия, автоматически при этом создаются условия более полной синхронизации. Конвейерный метод  организации производства характеризуется принудительным ритмом, т. е. перемещение формуемых изделий осуществляется в строгой последовательности через одни и те же формовочные посты, с определенной заданной скоростью передвижения. Это требует в качестве важнейшего условия комплексную механизацию операции с применением автоматического технологического оборудования. Обычно для межоперационного транспорта применяют механизированные транспортные средства линейного типа — тележечные конвейеры, состоящие из определенного числа поддонов-тележек, которые перемещаются тяговой цепью по рельсовым путям. 

      Параллельно линии формования, но обычно в обратном направлении, осуществляется термовлажностная обработка изделий. В зависимости  от вида устройства для тепловой обработки  изделий конвейерные линии выполняют с камерами многоярусного, щелевого и ямного типов, а также с пакетирующими устройствами для бескамерной тепловой обработки изделий в термоформах. Линии также могут различаться в зависимости от формовочного оборудования. Как правило, каждая конвейерная линия специализируется на выпуске одного вида изделия.  
 Конвейерный метод производства железобетонных изделий позволяет добиться комплексной механизации и автоматизации технологических процессов изготовления изделий, значительного повышения производительности труда и увеличения выпуска готовой продукции при наиболее полном и эффективном использовании технологического оборудования. Применение этого метода рационально при массовом выпуске изделий по ограниченной номенклатуре с минимальным числом типоразмеров.  
 Технологическая линия для изготовления наружных стеновых панелей состоит из пятнадцати постов и представляет собой вертикально-замкнутый конвейер. На его верхнем ярусе расположены технологические посты: распалубки, чистки и смазки форм-вагонеток, укладки арматуры и закладных деталей, укладки и уплотнения бетонной смеси, отделки поверхности. Тепловая обработка изделий предусматривается в двух вариантах: подземных щелевых или напольных выносных камерах непрерывного действия.  
 Двухветвевая конвейерная линия предназначена для изготовления одно- и трехслойных панелей наружных стен на заводах КПД. Двухветвевая конвейерная линия включает в себя подвесное оборудование на эстакаде, поземные щелевые камеры, портальные манипуляторы. В едином транспортном потоке с основной линией имеется отделочный конвейер. 

      В настоящее время бетон и железобетон  являются основными строительными  материалами. Железобетон вследствие своих физико-механических свойств, долговечности и технико-экономической  эффективности производства и применения изделий из них, а также наличия достаточных сырьевых ресурсов для получения цемента и бетона занимает ведущее место и играет важную роль в строительстве.

     1Основные свойства готовой продукции, сырья и вспомогательных материалов

     Для изготовления бетонной смеси применяют  следующие материалы:

     Для тяжёлых бетонов:

• вяжущее (цемент)
• мелкий заполнитель (песок)
• крупный заполнитель (щебень)
• вода
• модифицирующая добавка

     Для лёгких бетонов:

• вяжущее (цемент)
• заполнитель (шлаковая пемза)
• вода

Требование  к цементу:

К цементу  предъявляются требования в соответствии с ГОСТ 10178-85:

• массовая доля оксида магния (MgO) в клинкере не должна быть более 5%
• содержание хлор-иона не более 0,1%
• содержание оксида серы должно быть не менее 1 и не более 4% массы цемента
• начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 минут
• тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой № 008 по ГОСТ 6613 проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы

       Портландцемент также должен равномерно изменяться в объеме, что контролируется специальными испытаниями. Неравномерность изменения объема цемента может привести к появлению микротрещин в растворе и бетоне и понижению их прочности и долговечности.

     Качественные цементы должны обладать повышенной стабильностью прочных свойств, значения коэффициента вариации активности не должны превышать 4%.

     Перевозят и хранят цемент так, чтобы он был  предохранён от увлажнения, распыления и других потерь. Следует отметить, что при хранении даже в закрытых складах активность цемента, особенно тонкодисперсного, постепенно пропадает, так как он поглощает из воздуха влагу и углекислый газ. Как показали опыты, обычный цемент при нормальных условиях хранения через месяц теряет 8-15% своей активности, через 3 месяца теряет прочность до 20%, через 6 месяцев - до 30%, через год - до 40%. Таким образом всего через пол года хранения цементы марок от М600 д М400 превращаются в М200 и ниже.

     При указании применяющегося цемента необходимо обязательно контролировать его производителя. Отечественные изготовители, как правило, гарантируют соответствие цемента требованиям стандарта в момент получения цемента, но не более чем через месяц после отгрузки.

      Процесс изготовления на линии панелей для наружных стен предусматривает несколько способов отделки лицевой поверхности изделий при формовании их «лицом» вниз: керамической плиткой, декоративным бетоном, дроблеными материалами различных пород, уложенными по цементирующей пасте и др.

     При отделке панелей декоративным бетоном на поддон наносят смазочный материал, замедляющий схватывание цемента, и на него укладывают декоративный слой смеси толщиной 25—30 мм. После тепловой обработки панели вскрывают фактуру, смывая с лицевой поверхности незатвердевший слой раствора водой. При отделке панелей дробленым материалом на смазанный поддон наносят цементирующую пасту и укладывают декоративный материал. Цементирующая паста при тепловой обработке разрушается. После распалубки изделия ее удаляют струей воды. 
При формовании панелей «лицом» вверх лицевую поверхность отделывают обычным или декоративным раствором, рельефными фактурами, присыпают дроблеными материалами или втапливают их.

      Фактурные покрытия применяются для наружных и внутренних работ при отделке фасадов и внутри помещений для декорирования поверхности стен в местах общественного назначения, промышленных предприятий. Фактурное покрытие наносится практически на любые поверхности - бетон, блоки, цемент, цементная штукатурка, гипс, гипсовые и гипсокартонные плиты, дерево и его производные и другие. Фактурное покрытие идеально подходит для декорирования систем утепления фасадов мокрого типа. Фактурное покрытие имеет множество плюсов: обеспечивает декоративную и защитную функцию; высокая механическая прочность; высокая механическая прочность; устойчивость к атмосферным воздействиям; морозостойкость и экологическая чистота; скрывает мелкие дефекты поверхности; высокая степень щелочестойкости материала; устойчивость к мытью и истиранию.

     Панели  конкретных видов следует изготовлять  в соответствии с требованиями технических  условий, разработанных с учетом настоящего стандарта, по проектной и технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

     Панели  должны иметь заводскую готовность, соответствующую требованиям настоящего стандарта и дополнительным требованиям  проектной документации на конкретные здания, устанавливаемым с учетом условий транспортирования и хранения панелей, технологии погрузочно-разгрузочных работ и монтажа зданий.

     Бетон блоков для наружных стен из лёгких бетонов должен быть не ниже класса В3,5, а из тяжёлых бетонов (неотапливаемых зданий) не менее В7,5.

     Панели навесные для стен допускается выполнить из бетона класса В2,5. Блоки и панели необходимо проектировать с наружным и внутренним отделочными слоями, толщина наружного декоративного слоя из раствора должна быть не менее 20 мм, внутреннего - 10 мм. Отделка фасадной стороны может быть выполнена раствором (бетоном) с прочностью на сжатие 7,50; 10 МПа, приготовленным на ГЦПВ или на пуццолановом портландцементе. Прочность на сжатие раствора для внутреннего фактурного слоя должна быть не менее прочности на лёгкого бетона.

     В данной курсовой работе, в качестве трмовкладыша между плитами из тяжёлого и лёгкого бетона, я использовала плиты из полистеролбетона, обосновывая выбор рядом качеств, присущих данному материалу.

     В качестве заполнителя для лёгкого бетона я использовала шлаковую пемзу, обосновывая такой выбор экономической целесообразностью, так как шлаковая пемза обыкновенно является самым дешёвым заполнителем лёгкиз бетонов.

      Шлаковая пемза — один из наиболее эффективных видов искусственных пористых заполнителей. Ее получают поризацией шлаковых расплавов в результате их быстрого охлаждения водой, воздухом, паром, а также воздействием минеральных газообразователей. Возможны следующие механизмы поризации расплава: вспучивание подъемом газовых пузырьков в расплавленной массе; вспучивание путем смешивания расплава с поризующими газами.

      Особенности структуры шлаковой пемзы зависят  от свойств и состава поризуемого  расплава, а также от природы газов и их количества. Исходные расплавы могут иметь разнообразный химический состав, однако должны быть устойчивы ко всем видам распада. Температура расплава, поступающего на поризацию, не менее 1250 °С, вязкость при этом не должна превышать 5 Пас.

Поризация расплава происходит при перенасыщении его газами, которое наступает вследствие понижения их растворимости и кристаллизации расплава.

      Шлаковую  пемзу выпускают в виде щебня  трех фракций (ГОСТ 25137 82) (5—10, 10—20 и 20—40 мм) и песка (рядового с зернами крупностью менее 5 мм, мелкого— менее 1,25 и крупного—1,25—5 мм). Для каждой фракции щебня, а также мелкого и крупного песка нормируется зерновой состав.

В зависимости  от насыпной плотности (кг/м3) шлаковую пемзу делят на марки: для щебня - 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900; песка - 600, 700, 800, 900, 1000.