УДК 691.32

Производство железобетонных перемычек брусковых из самоуплотняющегося бетона безвибрационным методом с укладкой бетонной смеси в формы при помощи гидравлической круговой бетонораспределительной стрелы

Гараев Риназ Тарзиманович – магистр кафедры городского строительства, архитектуры и дизайна Тульского государственного университета

Научный руководитель Головин Константин Александрович – доктор технических наук, профессор кафедры городского строительства, архитектуры и дизайна Тульского государственного университета.

Аннотация. В статье предложен новый эффективный метод производства железобетонных перемычек брусковых из самоуплотняющегося бетона безвибрационным методом с укладкой бетона в формы при помощи гидравлической круговой бетонораспределительной стрелы. Рассмотрены преимущества данного метода производства железобетонных изделий перед традиционными технологиями.

Ключевые слова: железобетонные изделия, перемычки железобетонные брусковые, самоуплотняющийся бетон, безвибрационный метод, бетонораспределительная стрела, формование железобетонных изделий.

Перемычка железобетонная - железобетонная балка, применяемая для перекрытия оконного или дверного проемов в стене и воспринимающая нагрузку от вышерасположенной конструкции [1].

Типы, основные параметры и размеры железобетонных перемычек, общие технические требования к ним установлены ГОСТ 948.

Перемычки подразделяют на следующие типы:

ПБ - брусковые, шириной до 250 мм включительно (см. рисунок 1);

ПП - плитные, шириной более 250 мм (см. рисунок 2);

ПГ - балочные, с чертвертью для опирания или примыкания плит перекрытий (см. рисунок 3);

ПФ - фасадные, выходящие на фасад здания и предназначенные для перекрытия проемов с четвертями при толщине выступающей части кладки в проеме 250 мм и более (см. рисунок 4).

 

Рисунок 1. Перемычка типа ПБ [32]

 

Рисунок 2. Перемычка типа ПП [32]

 

Рисунок 3. Перемычка типа ПГ [1]

 

Рисунок 4. Перемычка типа ПФ [32]

Перемычки следует изготовлять из тяжелого бетона (средней плотности более 2200 до 2500 кг/м3 включительно) по ГОСТ 26633 классов по прочности на сжатие В15 и класса по морозостойкости F50.

Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении Eb =24,0·103.

Перемычки брусковые шириной 120 мм армируются плоскими каркасами, а шириной 250 – пространственными каркасами, состоящими из плоских арматурных каркасов. Для арматурных каркасов применяется горячекатанная сталь классов А400, А500 по ГОСТ 5781, термомеханически упрочненная сталь классов Ат400С, АтбООС по ГОСТ 10884 и арматурная проволока классов В500, Вр6ОО по ГОСТ 6727. Поперечную арматуру следует выполнять из горячекатаной арматурной стали классов А240, А400 и А500 по ГОСТ 5781 или арматурной проволоки классов В500, Вр600 по ГОСТ 6727.

Производство железобетонных перемычек брусковых из самоуплотняющегося бетона безвибрационным методом с укладкой бетонной смеси стационарным бетононасосом является современной технологией, которая позволяет существенно увеличить производительность и улучшить качество готовой продукции.

Для производства перемычек используется многокомпонентый самоуплотняющийся бетон, который отличается от обычного бетона тем, что он не нуждается в вибрации для уплотнения при формовании изделий. Самоуплотняющийся бетон имеет высокую текучесть, благодаря чему он легко протекает в труднодоступные места арматурного каркаса и самостоятельно выравнивается.

Производство железобетонных перемычек брусковых из самоуплотняющегося бетона происходит без использования вибрации. Арматурные каркасы и петли укладывается в заранее подготовленные формы.

После этого начинается процесс укладки бетона стационарным бетононасосом, предназначенным для цеховых условий, с гидравлической круговой распределительной стрелой (рисунок 5.9).

Рисунок 5. Укладка бетона в формы при помощи гидравлической круговой бетонораспределительной стрелы

Бетонная смесь перекачивается через рукава и насадки непосредственно в формы. Оператор на месте наблюдает за процессом и контролирует скорость и объем подачи бетона. Гидравлическая круговая распределительная стрела является оптимальным решением для изготовления сборных железобетонных изделий, особенно в тех цехах, где имеется ограничение по высоте, так как эта стрела работает в одной плоскости.

Укладка бетона бетононасосом в цехе железобетонных изделий позволяет быстро и эффективно заливать бетон в формы для производства железобетонных изделий.

Бетон самостоятельно уплотняется и заполняет форму без образования пустот и воздушных пробок.

После укладки бетона, изделия отправляются на тепловую обработку для дальнейшего твердения и набора прочности.

Захват перемычек при снятии с формы, а также погрузочно-разгрузочных работах и монтаж предусмотрен через строповочные петли.

Поставка перемычек потребителю производится по достижению бетоном отпускной прочности, величина которой должна быть не менее 70% проектной марки бетона по прочности на сжатие при поставке перемычек в летний период и 90% - в холодный период [2].

Норма времени на изготовление 10 м3 железобетонных перемычек прямоугольного сечения объемом изделий 0,05-0,1 м3 по традиционной агрегатно-поточной технологии с формованием на вибростоле составляет 27,5 чел.-час. В том числе включает такие операции как:

• раскрытие пропарочной камеры – 0,15 чел.-час.
• выгрузка форм с изделиями из пропарочной камеры – 1,4 чел.-час.
• расформовка изделий – 2,1 чел.-час.
• извлечение изделий из форм с подачей в зону охлаждения, отделки или на тележку – 1,5 чел.-час.
• доводка изделий до готовности – 1,5 чел.-час.
• подача изделий на склад готовой продукции – 1,5 чел.-час.
• очистка форм и бортоснастки – 2,2 чел.-час.
• смазка форм и бортоснастки – 1,1 чел.-час.
• установка и сборка форм – 2,3 чел.-час.
• укладка арматурных каркасов с установкой монтажных петель – 3,2 чел.-час.
• укладка, разравнивание и уплотнение бетонной смеси вибрированием – 6,2 чел.-час.
• выравнивание и заглаживание открытых поверхностей свежезаформованных изделий – 2,8 чел.-час.
• загрузка форм с изделиями в пропарочную камеру – 1,3 чел.-час.
• закрытие пропарочной камеры – 0,17 чел.-час [3].

Укладка, разравнивание и уплотнение бетонной смеси вибрированием занимают 6,2 чел.-час. и являются самым длительным технологическим процессом при производстве 10 м3 железобетонных перемычек, что составляет 22,5% от общего времени на изготовление.

Изготовление железобетонных перемычек брусковых из самоуплотняющегося бетона безвибрационным методом с укладкой бетонной смеси в формы при помощи гидравлической круговой бетонораспределительной стрелы позволяет исключить операции разравнивание и уплотнение бетонной смеси вибрированием. Данные процессы заменяются подачей бетонной смеси к месту укладки бетононасосами.

Норма времени подачи 100 м3 бетонной смеси бетононасосами производительностью 10 м3/ч по бетоноводу с внутренним диаметром соответственно 150 на расстояние подачи до 250 м по горизонтали и с загрузкой бетононасосов бетонной смесью составляет 27 чел.-час. Соответственно, на 10 м3 бетонной смеси составит 2,7 чел.-час [4].

В таблице 1 наглядно представлены нормы времени на изготовление перемычек прямоугольного сечения методом формования на вибростоле и на изготовление железобетонных перемычек брусковых из самоуплотняющегося бетона безвибрационным методом с укладкой бетонной смеси в формы при помощи гидравлической круговой бетонораспределительной стрелы.

Таблица 1. Нормы времени на изготовление перемычек разными методами

№ п/п	Состав работ	Н.вр, чел.час.	Примечание
1	Изготовление 10 м3 перемычек прямоугольного сечения объемом 0,05-0,1 м3 по традиционной агрегатно-поточной технологии с формованием изделий на вибростоле	27,5
	В том числе:
	укладка, разравнивание и уплотнение бетонной смеси вибрированием	6,2
2	Изготовление 10 м3 железобетонных перемычек брусковых 0,05-0,1 м3 из самоуплотняющегося бетона безвибрационным методом с укладкой бетонной смеси в формы при помощи гидравлической круговой бетонораспределительной стрелы	24	27,5-(6,2-2,7)=24 чел.-час.  6,2-2,7=3,5 чел.-час. - сокращение времени формования
	В том числе:
	подача бетонной смеси к месту укладки бетононасосами производительностью 10 м3/ч по бетоноводу с внутренним диаметром 150 мм на расстояние подачи до 250 м по горизонтали	2,7

Таким образом, при исключении операций разравнивания и уплотнения бетонной смеси вибрированием при производстве железобетонных перемычек время формования 10 м3 железобетонных изделий сокращается на 3,5 чел.-часа (6,2-2,7=3,5 чел.-час.) или на 56%. Общее время изготовления 10 м3 железобетонных перемычек составит 24 чел.-час. Время изготовления единицы изделия сократится на 12,7%.

Преимущества производства железобетонных перемычек брусковых из самоуплотняющегося бетона без использования вибрации заключаются в более высокой скорости производства и меньшем количестве необходимого оборудования. Кроме того, такой метод производства более безопасен, так как не требует использования тяжелого виброоборудования и уменьшается трудоемкость на производство единицы изделия.

Список литературы

1. ГОСТ 948- 2016. Перемычки железобетонные для зданий с кирпичными стенами. Технические условия. Москва. Стандартинформ, 2016.
2. Серия 1.038.1-1 Перемычки железобетонные для зданий с кирпичными стенами. Выпуск 1. Перемычки брусковые для жилых и общественных зданий. Рабочие чертежи. ЦИТП Госстроя СССР, 1990.
3. Единые нормы времени на изготовление железобетонных и бетонных изделий и конструкций. Выпуск I. Формовка изделий / Минэнерго СССР. – М.: ЦОТэнерго, 1991. – 93 с.
4. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник 4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных и бетонных конструкций. Вып.1. Здания и промышленные сооружения /Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1969. – 129 с.