Госстрой СССР

Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт бетона и железобетона

(НИИХБ)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

МЕТОДОМ РОЛИКОВОГО ФОРМОВАНИЯ

Утверждены директором НИИЖБ 10 января 1963 г.

Москва 1983

УДК 691.327:666.0.055.002.2

Рекомендованы к изданию решением секции заводской технологии бетона и железобетона НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 18 пеня 1962 г.

Рекомендации по изготовление железобетонных изделий методом роликового формования. М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1963, 27 с.

Освещены особенности изготовления железобетонных изделий методом роликового формования. Приведены требования к бетонным смесям, подбору состава жестких мелкозернистых смесей, армированию изделий, определению основных эксплуатационных нагрузок на рабочие органы формования, назначению режимов формования. Указаны особенности тепловой обработки.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников предприятий сборного железобетона, проектных и научно-исследовательских организаций.

Табл. 3, ил.5.

© Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт бетона и железобетона, 1963

осуществлять равномерную подачу смеси под прессующие ролики по ■кране формуемого наделяя, для чего должны быть выполнены следующие условия:

В_т . W- 11 [Г±1 ;    (6)

2    3    {Q    +    б    ) В_? ,    (7)

где (см.рис.2)

а - число прессующих роликов (кратное единице), принимаемое

равным (или больше) величине    °^и_

_    _Л    _    2(0*0) + (0,15тО,2Т

2 л*«а» - ход балки, м; В_и - кирина изделия, м; В_т - ширина течки

в свету, ■; R - радиус прессующего ролика, м; <5- расстояние от

образующей ролика до ближайшей внутренней поверхности течки бун

кера, и;

Рас.2. Схема к расчету по формулам (6) я (7)

I - бункер; 2 - форма с изделием; 3 - привод

Для увеличения производительности процесса, а также повывевая интенсивности уплотнения необходимо осуществлять принудительное вращение прессующих ролжжов (секторов), для чего снабдить формующую установку узлом принудительного поворота;

II

осуществлять равномерную подачу смеем не течки. Для выполнения этого условия линейные размеры выходной течки в свету должны быть в диапазоне 15-20 си. Прм невозможности обеспечения размера меньше 15 см, течку следует оснастить специальным устройством, исключающим зависание смеси (например, вибровоэбудителем);

диаметр роликов должен быть не менее 1,8-2 толщин формуемого изделия;

скорость перемещения формы под рабочим органом должна быть регулируемой и соответствовать скорости перемещения выдавливаемой смеси из-под прессующих роликов ("языка"). Ориентировочно скорость перемещения формы, м/с, может быть найдена по формуле

в.бб.Ю^.ПЛ (I - Coid) I, .В..Л

V*---7-’    ⁽⁸⁾

где I, - длина прессующего ролика, м; S - площадь сечения формуемого мвдалия, м²; л - число двойных годов балки с прессующими роликами, в минуту; ы - угол захвата прессующего ролика, рщд, величина которого определяется по формуле

С/ - (0,189+0,0573.Ц/В) (0,75+4,ббЛО*³.*)    (9)

Установлено, что уплотнение с коэффициентом Ку - 0,96-1 возможно при соблюдении условия

h над * ⁽⁰,9—^I} R г    (10)

где    h’    - высота изделия.

Это выражение справедливо для изделий высотой 120-150 ми. В слу*. чае формования, изделий больней высоты Ку нижней его части будет меньие(на 15-20 % ).

Подачу смеси в течку, во избежание ее зависания, рекомендуется осуществлять непрерывно, обеспечивая минимальную высоту столба,т.#. в количестве, согласованном с расходом смеси при формовании;

верхняя плоскость бортов форм долина иметь жннмалыю возмощ -ный зазор с нижней образующей прессующих роликов (в пределах допусков на формы); разновысотность установки роликов, равно как к отклонения (непараллелыюсть) плоскости осей роликов от верхней плоскости бортов формы, также не должна превшать I ш;

при очень высоких требованиях к толщине формуамого изделия рекомендуется осуществлять подкатив балки к верхней поверхности бортов формы (например, с помощью пневиотщихндров);

12

■иряна стабилизирующей плоскости балки долина бить не менее двух толщин формуемого изделия; зазоры между задним торцом прес -сующих роликов и передней кромкой стабилизирующей плоскости балки не долины превшатъ 2-4 нм, а нижняя образующая прессующих роликов долина находиться на уровне стабилизирующей плоскости балки;

установка должна быть оснащена устройствами, исключающими просыпание смеси за борта форм, либо возвращающими смесь в приежый бункер.

5.5.    Остановка в процессе изготовления изделий не допускается. Прм отсутствии непрерывного процесса (например, формование первого изделия, изделия после аварийной остановки и т.д.) изготовление осу-ществляется в следующей последовательности:

форма неподвижна, включается балка и подача смеси;

включается привод перемещения формы после образования выдавленного из-под роликов слоя смеси ("языка") на длину примерно равную длине роликов.

5.6.    Во время движения формы необходимо строго следить за постоянством длины "языка". Прм отставании "языка" необходимо плавно уменьшить скорость подачи форм! до восстановления его длины. При переходе с формы на форму контроль за длиной "языка" осуществляется поезде захода прессующего ролика примерно на I/2-I/4 его формуемой частя.

5.7.    При наличии мелкоразмерных изделий, т.е. таких, в которых один из линейных размеров в плане равен или менее возможной длины роликов, формование одиночных изделий следует осуществлять не непрерывно, а циклично, устанавливая форму на всю ее длину под прес -сующие ролики. При этом в процессе формования осуществляется только прессование (без выдавливания смеси из-под роликов), а степень уплотнения увеличивается.

В т.ех случаях, когда на поддоне может поместиться несколько таких изделий, процесс формования рекомендуется осуществлять непрерывно, а изделия следует располагать таким образом, чтобы грани меньмего размера находились вдоль оси роликов. При этом перегородки между изделиями будут служить подпором текущей из-под роликов смеси, что увеличит степень уплотнения.

13

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК, ДЕЙСТВУПЦИХ НА ФОРМУ И УСТАНОВКУ В ПРОЦЕССЕ ФОРМОВАШЯ

6.1. Определяют величину максимального давления, МПа, действующего под центром ролика на днище форм* по формуле

=■ К    ,    (IX)

“р

где \ - технологический коэффициент, равный:

I - для изделий, формуешх без перегородок и арматуры;

1.5    - для изделий, формуемых из смесей с добавкой щебня или "легким" армированием;

1,7 - для изделий, формуемых в формах с перегородками;

2.5    - для изделий, формуемых в формах с перегородками и добав -кой щебня или густоармированных;

- эмпирический коэффициент, равный 0,6, с .it/kp.

6.2. Определяют величину давления,, действующего на борт формы, МПа, по формуле

(12)

где К_б - коэффициент бокового давления, равный 0,7.

6.3. Рассчитывают величину тягового усилия форм, Н а) для случая скольжения формы по направляющим по формуле

Л?- jjj -⁴-⁰³ О-^)Л0⁶ Jl_P a]/£Ш.₁₀?ч.

* 1,63.В_б.В_м] .К_ск ,    (13)

где К_ск - коэффициент скольжения металла по металлу, равный 0,2; б) для случая качения формы по направляющим по формуле

Fl - ^ .4,03.0 (I- СШ).I0⁶ L oI/^SeJL.IO² +

IL    »    *    *    р' В ц' п

(14)

где d - диаметр цапфы колеса формы, и; - диаметр колеса формы , м; ju - приведенный коэффициент трения качения в цапфах, равный 0*03IJI+. - коэффициент трения ДО0НЛ колеса по направляющим.

равный 0,0006 и; JB - коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление трения ребер колеса формы о направлявшие, рав -ный 8,5.

6.4. Рассчитывают мощность главного привода установки, кВт, по

/V. Vfgt _<6,5ff(I- Cosd)l?_v w .IO³ j Bg.B^ ♦

♦ V².« V-

где - коэффициент трения скольжения металла по уплотненной бетонной смеси, равный 0,3 (получен из экспериментов); w - угловая скорость главного привода установки, рад; R*p - радиус кри-вошша главного привода установки, м; К_п - коэффициент со про -тивления перекатыванию, который определяется по формуле

Кц - 0,03 ♦ 3,8.ПГ³. п    (16)

(La) ± 30

где Ngj - мощность холостого хода» кВт.

7. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ

7.1* Контроль показателей по прочности и морозостойкости следует производить путем испытания образцов, выпиленных на тела наделил, в соответствии с ГОСТ 10180-78 и ГОСТ 10060-76, а также с учетом изложенного в п.2.5 настоящих Рекомендаций.

7.2. Контроль качества и прием готовых иадехкй осуществляется ОГК заводов в соответствия с требованиями ГОСТ 1Э0Х5Л-Л, а также действующих стандартов и технических условий на отдельные виды про-

8. ТИШКА «ОПАСНОСТИ

8.1.    При роботе на установках роликового формования долины соблюдаться правила техники безопасности настоящих Рекомендаций и правила техники безопасности, действующие в соответствующем ведовстве (треоте, управлении, комбинате и т.д.).

8.2.    Во время проведения монтажа следует строго соблюдать требования раздела 2 СВиП IA П-70 в части обеспечения электробевопаскси on.

15

8.3.    Работы, связанные с использованием грузоподъемных кранов, должны выполняться лицам, имеющими удостоверение стропальщика, ц строгом соответствии с "Правилами устройства и безопасности эксплуа-* тацкя кранов".

8.4.    Право включения установки и ее вспомогательных механизмов (обгонных рольгангов, тельферов, транспортеров и т.д.) как при проведении пусконаладочных работ, так и при ее прошли виной эксплуата «• ции, предоставляется специально назначенному лицу - оператору.

8.5.    В качестве оператора установки допускается опытный рабочий имеющий удостоверение на право управления оборудованием.

8.6.    Перед началом работы необходимо проверять исправность оборудования, инструмента, приспособлений.

8.7.    Подход к пульту управления, к рубильнику, к рабочему месту должен быть свободным.

8.8.    Перед началом работы проверяют вхолостую работу всех механизмов установки. О выявленных недостатках с о оо каст мастеру нлм начальнику цеха.

8.9.    К самостоятельной работе на формовочной установке допуска -ются бетонщики, проведшие обучение на рабочих местах (стажировку) в течение пяти смен и проведшие инструктаж по технике безопасности.

8.10.    Рабочие, обслуживавши установку, должны проходить ежеквартально пзркодкческхй жнетруктаж по техлжкв бетопасностж.

8. II. Работать раэреоается только в рукавицах и другой установ -денной спецодежде.

8.12.    Категорически запрещается во время работы находиться с 4 стороны привода стабилизирующей балки с прессующими роликами, а также вблизи бункеров установки.

8.13.    В конце каждой смены формовочная установка должна б н т щ тщательно очищена от остатков бетона и грязи.

8.14.    Для умевьмепя уровня кума прк работе форювочяой уота -вовкя кеобходимо предусмотреть установку хохухов хз звукоизолирующего материала.

8.15.    Для обеспечения длительной и надежной работы установки необходимо строго соблюдать график планово-предупредительного ремонта.

8.16.    Запрещается включать формовочную установку без предвари -тельной подачи звукового сигнала.

8.17.    В случае, если наблюдается частое срабатывание тепловой защиты двигателей какого-либо из механизмов установки (привод стабилизирующей балки, привод перемещения форм, питателей и т.д.), необ-

16

ПРЕДИСЛОВИЕ

Основные преимущества метода роликового формования заключаются в следующем:

в отказе от щебня или гравия, применении мелкозернистого бетона при сохранении расхода (или небольвом перерасходе) цемента, имеющего место при изготовлении изделий по существующим технологиям с использованием крупного заполнителя. Только это дает экономию от 3 до 10 руб/м¹ бетона в зависимости от района производства изделий;

в возможности получения высоких марок бетона (до 700)';

в сокращении цикла тепловой обработки, а следовательно, и парка форм за счет высокой начальной прочности свех©отформованного бетона и интенсификации процессов гидратации;

в повшекми надежности и долговечности формовочного оборудования, улучаем условий труда обслуживающего персонала за счет более высокого уровня механизации формовочных работ и сниженак уровня шума при работе оборудования.

Кроме того, бетон роликового формования обладает высокой плот -ностью и морозостойкостью и выдерживает от 200 до 600 циклов замораживания-оттаивания (по ГОСТ 10060-76). Поверхности, прилегающие к формам, имеют высокое качество; видимые поры, каверны, раковины отсутствуют.

Указанное предопределило интерес к роликовой технологии формования изделий со стороны проектных и производственных организаций, заинтересованность в ее применении, что в сочетании со специфичес -ними особенностями этого метода, вызвало необходимость обобщения имеющихся результатов исследований и производственной проверки этого метода.

Настоящие Рекомендации составлены на основе исследований, проведенных В НИИЖБ ж других организациях, в том числе НИЛ ФХМЫ и ТП, Гипростроммаие и ВНИИстроме.

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук И.Ф.Руденко, кандидаты техн.наук В.Н.Кузин, Н.Н.Куприянов, С.А.Се -Ливанова, инженеры АД.Архипкин, П.Г.Лавринев).

Замечания и предложения по содержанию Рекомендаций просим направлять в НИИЖБ по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул.,д.б

Дирекция НИИЖБ

I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Рекомендация преднаакачены для использования при назначении технологических режимов формования на производственных предприятиях и проектировании технологических процессов и обо рудо -вахня.

1.2.    Роликовое формование осуществляется с помощью формовочных установок*, имеющих балку (рис.1) (осуществляющую возвратно-посту -нательное движение), на которой закреплены принудительно или свободно вращающиеся прессующие ролики или секторы. Бетонная смесь через течки бункера подается под ролики (секторы) и в процессе движения балки с роликам захватывается последним я вдавливается слоям в формуемое изделие. По мере выдавливания из-под роликов избыточного количестве уплотненной смеси форма с формуемш изделием перемещается в направлении, перпендикулярном возвратно-поступательному движению балки. Нижняя поверхность бала удерживает отформован -ну® часть и ад алия от выдавливания смеси и одновременно заглаживает открытую поверхность наделил.

1.3.    Методом роликового формования®¹ рекомендуется изготавливать различные бетонные я железобетонные изделия, в том числе предварительно-напряженные и армоцементные, имеющие одну плоскую поверхность и толщину от 1,5 до 20 си (например, плиты покрытия дорог, аэродромов, каналов, тротуаров и полов, бортовой камень, ребристые изделия - перегородки промыиленных зданий, реметчатые и ажурные - полы животноводческих эдакий, элементы ограждения, рель -ефные - экраны лоджий, ограждения, стержневые - стойки для вивогр*. днжхов, паств, стойки для пастбищ к др.).

1.4.    Технология роликового формованжл разработана применительно к конвейерному к поточно-агрегатному производствам.

А.с. 903114 (СССР).Установка ш формования строительных кяде-В.Н.Куэжн, С.А.Селиванова, Л.В.Зарецкий. -

А.С. 292792 (СССР). Способ формования строитель»» иаделжй и а жестких бетонных смесей./Н. К.Королев. - Б.1., 1971, fo.

4

Рис.I. Комструкпвяая схема установим для ролжхового формования

I - прессушяв ролики; 2 - направляйте ролики; 3 - балка. 4 - привод пере жжена я формы, б - кр*вомипно-аату»о«« механизм; 6 - рольганг; 7 - ходово! винт; 8 - расходные бункер ; 9 - форма

2.1.    Изделия роликового формования рекомендуется изготавливать из мелкозернистого бетона.

Примечание. Возможно применение в качестве заполнителя добавки крупного природного и искусственного заполнителя с наибольшей крупностью (до 10 мм) в количестве, не пре в икающем 20 % объема бетона в изделии.

2.2.    В качестве вяжущего могут быть использованы различные виды цементов, а также возможно применение извести или вяжущих, имеющих в своем составе высоковяэкую составляющую (например, жидкое стекло).

2.3.    Бетоны с прочностью до 40 МПа могут быть изготовлены на

песках любой крупности. В целях уменьшения объема межзерновых пустот песка и сокращения расхода цемента возможно использование тонкомолотого песка в количестве до 25 % массы цемента. При необходи -мости достижения более высокой марки бетона (500-700) рекомендуется применение песка с    2,5.    Для    получения бетона марки 400 и ме

нее возможно применение смесей с недостатком цементного теста в межзерновых пустотах песка, если к бетону не предъявляется поваженные требования по долговечности и плотности.

2.4.    В целях повшения степени уплотнения бетонных смесей, улучшения структуры отформованных изделий и повшения марки бетона при применении мелких песков рекомендуется введение в смеси пластифицирующих добавок (например, суперпластификатора С-3 или метил-целлюлозы в количестве 0,5-1 % массы цемента).

2.5.    В связи с отсутствием метода лабораторного приготовления стандартных образцов-кубов (роликовым формованием) для определения прочности и методики оценки формовочных свойств смеси, эти показатели следует определять при подборе состава смеси непосредственно на формующей установке. Образцы-кубы для определения прочности (с ребром 7 см) - для мелкозернистого бетона я ребром 10 см - для бетона с добавкой щебня следует выпиливать из изделий.

Примечание. При осуществлении текущего контроля за прочностью бетона допускается формование бетона в формах-кубах одновременно с изделием, однако при этом зкепоримен-тально должен быть установлен переходный коэффициент для каждого типа и веда смеси. Текущий контроль за формовочными свойствами смесей обеспечивается регулярным контролем за дозированием материалов и влажностью песка.

6

2.6.    При подборе составов бетонных смесей для роликового формования (■ отличие от существующих методов) допускается неполное заполнение межзерновых пустот заполнителя цементнш тестом (НЦТ) в количестве, обеспечивающем достижение расчетной прочности бетона. В целях устранения влияния на прочность наделяй неоднородности бетона расчетную прочность бетона для изделий толщиной более 10 см следует принимать на 15 % bum проектной марки бетона.

2.7.    С учетом указаний пп. 2.5 ж 2.6 настоящих Рекомендаций под-» бор состава бетона осуществляют в следующей последовательности.

Определяют пустотность песка, уплотненного на стандартной виб-роплощадже.

Определяют расход цемента, кг, по формуле

„ <*.-*. >•&лооо

.(М/Ц.у,)

где 1, - плотность песка, т/м³;    -    плотность    песка,    уплотненно

го на стандартной виброплощадке, та, t/i?.

Находят расходы цемента при различных расходах воды при полном заполнении межзерновых пустот уплотненного песка.

Делают пробные замесы при четырех расходах воды (в диапазоне 100-200 д/и*) при НЦТ . О *.

Определяют коэффициент уплотнения свежеотформованного бетона, Строят график - коэффициент уплотнения свежеотформованного бетона как функция расхода воды Ку ■ / (В).

Рассчитывают теоретическую прочность бетона R₀ , МП*, по фор-

^чги    _я    . -isaxf—.    (₂₎

•    100 - 4,2Q    ¹

где Rg - фактическая прочность бетона, т.е. образцов-кубов, выпиленных из затвердевшего изделия, МПа; П - пористость свежеот -формованного бетона# %.

Строят график R, • f (Ц/В), по которому находят коэффициенту А и С уравнения

R. - А. /?,(Ц/В -С)    (3)

В осях Ц-В строят прямые, соответствующие заданной прочности при значениях пористости бетона П, равной 0, 5, 10, 15 и 20 %, пред-» варктельно рассчитав по формуле

7

3.2.    Предпочтительно использовать способы армирования, обеспе -чиваодие минимальные деформации арматурных элементов в процессе уплотнения бетонной снеся - предварительно-напряженные стержня, сеткм, располагавши ■ нижней части изделия, и т.п.

3.3.    Использование пространствента каркасов может быть допущено только после соответствущей экспериментальной проверка.

3.4.    Рекомендуется по возможности использовать арматурные элементы же стержней большего диаметра, менее дефоршруемых нагрузкой, возникающей в процессе уплотнения.

3.5.    Для обеспечения защитного слоя арматуры необходимо применять жесткие фиксаторы ( R_c* - 10 МПа). Применение пластмассовых фиксаторов не допускается.

3.6.    Расстояние между фиксаторами для каркасов жз стержней диаметром до 10 ж рекомендуется не более 30 си, а из стержней больного диаметра (до 20 ми) - не более 50 см.

3.7.    В целях фиксации каркасов в отдельных случаях рекомендуется использовать откидные бортовые элементы, на которых устанавливаются жесткие упоры, важимающие каркас до форыованкя ж предохраняю -кие его от смещения при закрытии бортов в процессе формования.

3.8.    Любые способы фяксацян должны обеспечивать невозможность перемещения элементов арматурного каркаса в любой плоскости более чем на 2 ш.

4. ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ

4.1.    Режим тепловлажностной обработки назначается с учетом принятого состава смеси. При этом для бетонов, подвергавшее тепловлажностной обработке, рекомендуются ннвко- я средне-алюминатные цементы с содержанием С₈А1 ^ 9

4.2.    Если при подборе состава бетонной смеси принимают не пол -нов заполнение межзерновых пустот цементным тестом, то тепловую обработку рекомендуется осуществлять по следующим режимам: время предварительного ввдериивания 0,5-1 ч, подъем температуры изделий до 80 °С - 2-3 ч (как для тяжелых бетонов соответствуя*! марок), изотермическое выдерживание до 4 ч при 100£-ной относительной влажности среды.

тепловой обработке бетонных и железобетонных

9

4.3. Если при подборе состава бетонной смеси принимает полное заполнение межзерновых пустот цементнш тестом, то тепловую обработки ку целесообразно проводить в среде с переменной относительной влажностью. Подъем температуры до 80 °С осуществляют при 40-60^-ной, а изотермический прогрев - при 90-100^-ной относительной влажности. При этом может быть до «ешимума (0,5 ч) сокращено время предвари -тельного въцеркяванкя перед 4-5 ч изотермического прогрева.

Примечание. В тех случаях, когда не представляется возможным получить среду с переменной относительной влаж -костью, тепловую обработку можно проводить при обычном пропаривании по более мягкому режиму, а именно: время предварятвльного-вццвркиванжя до 3 ч, подъем температуры до 60 "'С - до 3 ч, изотермическое выдерживание до 5 ч при относительной влажности среды 100 %.

При получении эавшенной, по сравнению с заданной, прочности бетона, возможно сокращение длительности тепловой обработки, в первую очередь за счет сокращения времени изотермического прогрева. При этом одновременно мэкет^быть рекомендовано повшение температуры до ВСгС и сокращение времени предварительного выдерживания.

5. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ РОЛИКОВЫМ ФОРМОВАНИЕМ

5.1.    Изготовление изделий роликов» формованием рекомендуется осуществлять преимущественно на линиях, обеспечивающих непрерывный процесс изготовления изделий на формовочном посту (с примыканием начала последующей формы изделия к концу предыдущей), за исключенном предусмотренного п.5.7, настоящих Рекомендаций.

5.2.    Поверхности форм перед формованием должны быть очжщены от остатков бетона. Особенно тщательная очистка требуется при необхо -димости получения рельефной поверхности (для изделий архитектурного оформления).

5.3.    Во избежание получения некачественных поверхностей кздадия_> примыкающих к форме , и в связи со сравнительно малой влажностью

смеси, имеющей повшенную сорбционную способность , не допускается наличие подтеков или лук жидкой смазки на поверхности формы. Предпочтительно применение различных консистентных смазок ( э мул ь со л, петролатум ж т.д.).

5.4.    Формовочная установка в целях обеспечения качественного изготовления изделий должна отвечать следующим требованиям:

иметь число двойных ходов балки с прессующими роликами в пределах 30-70 в минуту;

10

1