Механизация подачи и распределения бетонной смеси

При выборе оптимальной технологической схемы подачи бетонной смеси могут быть рассмотрены следующие типы конвейеров: 1) со сбрасывающей передвижной тележкой, которая увеличивает изгибающий и опрокидывающий моменты, позволяет производить разгрузку не ближе 5 м от ведомого и 3 м от ведущего барабанов; следовательно, для подачи смеси на 20 м потребуется стрела длиной 28 м; 2) с выдвижным ведущим барабаном; недостатками такого конвейера являются: весьма ограниченная возможность изменения его длины (15—20 м), дополнительный перегиб ленты, приводящий к образованию в ней напряжений, противоположных обычным; из-за того, что к вспомогательным шкивам прилегает наружная сторона ленты с остатками раствора, он попадает на вращающиеся детали и накапливается на барабане, лента начинает двигаться толчками, пробуксовывает, быстро изнашивается, ухудшается работа привода; 3) с разгрузочными лотками и с фиксированными местами сброса; 4) с плужковыми сбрасывателями; лопасти (неподвижные или поворотные) быстро истирают поверхность ленты, не обеспечивая сброса смеси в любой точке по длине конвейера; 5) телескопический, представляющий собой систему базового и выдвижного конвейеров, каждый из которых имеет самостоятельный привод с натяжным устройством; по направляющим базового конвейера перемещается выдвижной конвейер с реверсивным приводом, что позволяет подавать бетонную смесь в любую точку рабочей зоны, охватываемой телескопической стрелой с одной стоянки машины, уменьшить износ ленты и опрокидывающий момент. Рекомендуемая скорость движения ленты конвейера 1— 3,5 м/с. Для предотвращения расслоения бетонной смеси при перегрузке ее с одной секции на другую, а также при разгрузке смесь должна падать по вертикали, для чего рекомендуется устанавливать сужающуюся книзу воронку или хобот в зависимости от высоты разгрузки. Для уменьшения износа стальных воронок в местах удара смеси поверхность их футеруют резиной. Углы наклона ленты конвейера не должны превышать: при осадке конуса бетонной смеси до 4 см— 18° при подъеме и 12° при спуске смеси; при осадке конуса 4—6 см— 15° при подъеме и 10° при спуске. Для транспортировки бетонной смеси могут служить ленточные конвейеры для сыпучих материалов с лотковым поперечным очертанием ленты, препятствующим боковому разбрызгиванию смеси. Наиболее распространены три типа конвейеров: секционные; наклонные передвижные; мостовые с боковой разгрузкой. Секционные конвейеры применяют для подачи смеси на расстояния от нескольких десятков метров до 1—2 км; они состоят из унифицированных элементов с автономными приводами.. В зависимости от протяженности бетонно-транспортной коммуникации используют секции длиной от 9 до 25 м. Ширина ленты 400—540 мм, однако известны системы с лентами шириной 720 мм для потоков смеси высокой интенсивности. Между собой секции сопрягаются так, что могут поворачиваться друг относительно друга на 360°.

 

№24 Механизация уплотнения бетонной смеси и т.д.

Оптимизация процесса уплотнения бетонной смеси в значительной мере предопределяет качество изделий и интенсивность производства работ.

Свежеприготовленная смесь обладает рыхлой нестабильной структурой и высокой пористостью, значительным количеством вовлеченного воздуха. В жестких смесях объем его достигает до 40—45%, а в пластичных— до 10-15%. Необходимое условие получения бетона однородной прочности и плотности — уплотнение смеси на стадии формирования. В этот период происходит удаление воздуха и формирование прочной и морозоустойчивой структуры бетона.

Высокоподвижные смеси легко деформируются и заполняют форму под действием силы тяжести. При этом основной объем вовлеченного воздуха поднимается вверх и удаляется. Уплотнение малоподвижных и жестких смесей связано с необходимостью приложить более значительные, чем сила тяжести, нормальные и сдвигающие внешние воздействия. В соответствии с особенностями и реологическими свойствами бетонных смесей при уплотнении реализуют два принципа: удаление излишнего вовлеченного воздуха и избыточной воды из малоподвижных и жестких смесей силовым внешним воздействием и удаление воздуха из высокоподвижных смесей.

Уплотнение осуществляют вибрированием, вибропрессованием, вибропрокатом и центрифугированием (рис. 6.6). Вибрирование является наиболее универсальным и эффективным способом уплотнения смеси.

Воздействие вибрационных импульсов снижает вязкость и разжижает смесь с одновременным ее уплотнением. Уплотнение жестких смесей происходит в две стадии.

На первой стадии разрушается первоначальная структура смеси с изменением ориентации частиц и их взаимного расположения. Нарушаются прежние контакты и образуются многочисленные новые. Под воздействием сил тяжести формируется новая и устойчивая структура смеси. На второй стадии бетонная смесь вибрирует как одно целое. Частицы находятся в тесном контакте. Дальнейшее их взаимное перемещение возможно лишь в связи с седиментационными процессами и выделением защемленного воздуха, который в этот период препятствует уплотнению.

Интенсивность уплотнения повышается, когда вибрационное уплотнение заменяется на ударно-вибрационное, в котором используется виброрезонансный эффект. Как показывает опыт производства сборного железобетона на низкочастотных резонансных виброплощадках, ударно- вибрационный метод уплотнения значительно улучшает качество изделий.

Вибропрессование — метод вибрационного формирования с одновременным давлением на бетонную смесь. Его используют при формировании изделий из жестких смесей.

Вибрирование изделий на виброплощадках с пригрузом повышает эффективность уплотнения смеси, примерно вдвое сокращает продолжительность уплотнения, обеспечивает получение гладкой поверхности.

Виброштампование — воздействие на бетонную смесь виброштампом, который сочетает функции виброуплотнения, пригруза и формообразования. Рабочая поверхность виброштампа может быть плоской, рельефной и с пустообразователями.

При изготовлении железобетонных изделий широко используют ва-куумирование как дополнительное воздействие на уплотняемую смесь. Сущность процесса заключается в том, что предварительно на виброплощадке смесь подвергают воздействию вакуумных устройств, приложенных к уплотняемой поверхности или введенных в нее. Возникающее разряжение вызывает отток из смеси воздуха и избыточной воды. Одновременно под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется.

Центробежное формование для уплотнения смеси центрифугированием (рис. 6.7) эффективно используют при изготовлении напорных и безнапорных труб, бетонных свай, опор линий электропередачи и других конструкций кольцевого сечения.

Процесс формования изделий состоит из трех стадий:
загрузка бетонной смеси в форму (при изготовлении труб смесь загружают во вращающуюся форму с целью ее равномерного распределения по стенкам);
распределение смеси по периметру формы;
уплотнение бетонной смеси с отжатием воды.

Смесь в конструкциях, бетонируемых непосредственно на строительной площадке, наиболее часто уплотняют переносными электромеханическими вибраторами с круговыми колебаниями. Пневмовибраторы, приводимые в действие энергией сжатого (до 0,7 МПа) воздуха, применяют реже, так как для них требуется компрессорная установка.

Дебаланс (или дебалансы) переносного вибратора монтируют непосредственно на валу двигателя или соединяют с ним гибким валом.

Произведение массы дебаланса на его эксцентриситет называется кинетическим моментом вибратора, а отношение кинетического момента к массе вибратора. — амплитудой колебаний.

Частота колебаний корпусов вибраторов, применяемых в строительстве, составляет 2800—20 000 в минуту. К низкочастотным относят вибраторы, совершающие до 3500 колебаний в минуту и амплитудой 3 мм, к сред-нечастотным и высокочастотным — соответственно 3500—9000 и 1—1,5; 10 000-20 000 и 0,1-1. При высокочастотном вибрировании требуется меньшая мощность вибраторов и сокращается продолжительность вибрирования. Высокочастотные вибраторы более выгодно применять для бетонирования тонкостенных конструкций мелкозернистыми смесями.

Глубинные вибраторы предназначены для бетонирования армированных и слабоармированных конструкций (фундаментов, стен, массивных плит, колонн, свай и др.).

Рабочим органом таких вибраторов является вибронаконечник (стержень).

Уплотняют бетонную смесь путем вертикального или наклонного погружения вибронаконечника в уплотняемый слой с частичным заглублением (на 5-10 см) в ранее уложенный и еще не схватившийся слой бетона. Длительность нахождения вибратора на одной позиции должна быть такой, чтобы при данной подвижности или жесткости бетонной смеси и толщине прорабатываемого слоя было достигнуто достаточное ее уплотнение.

В зависимости от подвижности или жесткости смеси продолжительность вибрирования на одной позиции может быть от 20 до 40 с. Чем меньше подвижность смеси и чем выше ее жесткость, тем больше длительность вибрирования. Если время вибрирования меньше указанного, то смесь недостаточно уплотнится, если больше — она может расслоиться.

Опытный бетонщик судит об окончании уплотнения смеси по высоте звука вибратора. При погружении его в смесь частота колебаний сначала понижается, затем восстанавливается; высота звука становится постоянной по прекращении выделения воздуха из смеси. Основные признаки достаточного уплотнения — это прекращение оседания бетонной смеси, появление цементного клея на ее поверхности и прекращение выделения воздушных пузырьков.

Окончив уплотнение на одной позиции, вибратор переставляют на следующую. Расстояние между последовательными позициями не должно превышать полуторного радиуса его действия. Радиусом действия вибратораназывают расстояние от него до того места в бетонной смеси, где еще заметно его уплотняющее действие. Радиус действия, а следовательно, и шаг перестановки глубинных вибраторов зависят от их характеристики — параметров вибрирования, размеров активной поверхности корпуса, массы вибратора и т. д.

По характеру использования все глубинные вибраторы делят на ручные и подвесные. Небольшие ручные вибраторы могут использоваться для уплотнения бетонной смеси в самых стесненных условиях, а также в насыщенных арматурой или тонкостенных конструкциях.

По виДу привода ручные глубинные вибраторы подразделяют на электрические, пневматические и с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Наиболее распространены электрические вибраторы с приводом от трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Электрические ручные глубинные вибраторы имеют вынесенный электродвигатель, соединенный с дебалансом рабочего наконечника, или электродвигатель, встроенный в корпус вибратора. Рабочий наконечник — это герметически закрытый цилиндрический корпус, внутри которого находится дебаланс, соединенный со шпинделем упругой резинометалличес-кой муфтой.

Для уплотнения бетонной смеси в тонкостенных и густоармирован-ных конструкциях широко применяются так называемые планетарные вибраторы, в которых вибрации создаются планетарно обкатывающимся бегунком. Такие вибраторы могут создавать высокочастотные и двухчас-тотные колебания (т. е. одновременно колебания высокой и низкой частот).

Уложенная в опалубку рыхлая смесь находится до приложения вибраций в состоянии, когда силы тяжести уравновешены силами внутреннего трения смеси и силами трения ее об опалубку, арматуру и пр.

Частицы бетонной смеси под действием вибратора совершают вынужденные колебания. Энергия вибратора расходуется на преодоление сил трения и сцепления между частицами, на разрушение структуры цементного теста. Освобожденная от сил сцепления и сухого трения смесь ведет себя как тяжелая жидкость и начинает течь, заполняя опалубку. При этом частицы занимают наиболее устойчивое положение, а под воздействием давления из смеси удаляется воздух. Все это и создает более плотную структуру бетона.

По способу воздействия на бетонную смесь вибраторы подразделяют на три типа:
внутренние {глубинные), с погружаемым в смесь и передающим ей колебания наконечником или корпусом
наружные, прикрепляемые к опалубке болтами или иным захватным устройством и передающие смеси колебания через опалубку
поверхностные, устанавливаемые на уложенную смесь и передающие ей колебания через рабочую площадку (рис. 6.8, в).

Внутреннее вибрирование с точки зрения использования наиболее выгодно, так как возбудитель колебаний передает всю энергию непосредственно уплотняемой смеси с минимальными потерями.

 

Наружные (прикрепленные) вибраторы используют в строительстве редко. На их установку и демонтаж затрачивается много ручного труда. Опалубка, к которой крепят такие вибраторы, должна быть более жесткой и прочной, чем для конструкций, бетон которых уплотняют иными способами. Однако они удобны, например, при омоноличивании стыков сборных железобетонных колонн и обетонировании стальных сердечников колонн.

Поверхностное вибрирование применяют для послойного уплотнения плоских монолитных конструкций (плит, полов и т. п.) в тех случаях, когда максимальная глубина прорабатываемого слоя не превышает 20 см.

При осуществлении всех видов вибрирования требуется значительное количество ручного труда, особенно на перестановку вибраторов.

Вибрация вредно воздействует на человеческий организм. Одним из путей совершенствования процессов виброуплотнения бетонных смесей, исключающим это воздействие, является создание дистанционно управляемых или автоматизированных вибромеханизмов.

Рабочим органом вибраторов служит вибромеханизм, колебания в котором создаются двумя способами — вращением закрепленной на валу неуравновешенной массы (дебаланса) и возвратно-поступательным направленным перемещением массы. Вибромеханизмы с вращающимся дебалансом приводятся в действие электродвигателями (электромеханические вибраторы) или пневмодвигателями (пневматические вибраторы). Привод вибраторов с возвратно-поступательным движением массы — электромагнитный (электромагнитные вибраторы). Одновальные деба-лансные вибраторы создают круговые колебания, а двухвальные и электромагнитные — направленные.

Повышение эффективности глубинных вибраторов может быть достигнуто оребрением корпуса вибронаконечника; при этом радиус их действия увеличивается в 1,3-1,5 раза.

При бетонировании массивных железобетонных и бетонных конструкций малоподвижными смесями применяют подвесные глубинные вибраторы, которые представляют собой герметически закрытый корпус, внутри которого находится вибромеханизм.

Их, чаще в виде пакетов, подвешивают на кране или малогабаритном тракторе при помощи подвесок, что позволяет намного ускорить укладку и уплотнение бетонных смесей. Крановый способ применяют при возведении сооружений с большим объемом работ.

Общим недостатком глубинных вибраторов является сравнительно небольшой радиус их действия и, следовательно, невысокая производительность. В процессе вибрирования около цилиндрического корпуса такого вибратора интенсивно выделяется жидкая фаза — вязкий слой раствора, способствующий интенсивному затуханию цилиндрических волн, распространяющихся от источника колебаний в бетонную смесь.

Поверхностные вибраторы используют при бетонировании плит покрытий, полов, дорог и т. д. Они выполнены в виде металлической площадки с установленным на ней вибрационным электромеханическим устройством или вибробруса (виброрейки). Для защиты рабочего от вибрационного воздействия вибратор передвигают дистанционно с помощью гибкой подвески. Максимальная толщина слоя бетона, при котором применение поверхностных вибраторов эффективно, доходит при однорядном армировании до 25 см, при двойном — до 12 см.

При высоте плоских конструкций более указанной бетонную смесь уплотняют глубинными вибраторами с последующей обработкой поверхностными вибраторами для уплотнения верхнего слоя, выравнивания и заглаживания поверхности.

Скорость перемещения поверхностного вибратора должна быть в пределах 0,5-1 м/мин. При толщине бетонируемой полосы более 5 см виброуплотнение таким вибратором следует вести в два-три прохода. За первый проход производится основное уплотнение смеси, за последующие — окончательное уплотнение и заглаживание поверхности бетона.

 

№25. Основные параметры стреловых самоходных кранов

Грузоподъемность Q- главный параметр стреловых самоходных кранов. К основным параметрам этих кранов (рис. 3) относятся: вылет L - расстояние от оси вращения поворотной части крана О-О до центра зева крюка; вылет от ребра опрокидывания - расстояние от ребра опрокидывания до центра зева крюка: А₁ - при работе без выносных опор, А₂ - при работе на выносных опорах; высота подъема крюка Н - расстояние от уровня стоянки крана до центра зева крюка, находящегося в крайнем верхнем положении; глубина опускания крюка h - расстояние от уровня стоянки крана до центра зева крюка, находящегося в крайнем нижнем рабочем положении; скорость подъема и опускания груза vгр; скорость посадки груза vn - минимальная скорость опускания груза при монтаже и укладке конструкций, а также при работе с предельными по массе для данной модели крана грузами; частота вращения поворотной части крана n_п; скорость изменения вылета v_в - скорость перемещения крюка по горизонтали при изменении его вылета; время изменения вылета t_в - продолжительность перемещения крюка от одного предельного положения стрелы до другого; скорость телескопирования v_T - скорость движения секций выдвижных или телескопических стрел относительно основной (невыдвижной) секции при изменении длины стрел; рабочая скорость передвижения v_р - скорость передвижения крана с грузом на крюке; транспортная скорость крана v_тр - скорость передвижения крана, стреловое оборудование которого находится в транспортном положении; колея крана К - расстояние между вертикальными осями, проходящими через середины опорных поверхностей ходового устройства; база крана Б - расстояние между вертикальными осями передних и задних ходовых тележек или колес; минимальный радиус поворота крана R_K - расстояние от центра поворота до наиболее удаленной точки крана при минимальном радиусе поворота шасси крана; размеры опорного контура выносных опор (поперек и вдоль); преодолеваемый уклон пути?- наибольший угол подъема, преодолеваемый краном, движущимся с постоянной скоростью, установленная мощность Р_у; конструктивная т_к и эксплуатационная т_э массы крана.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

К основным параметрам кранов относятся (см. рис. 1): вылет L - расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси крюковой подвески; грузоподъемность Q - наибольшая допустимая для соответствующего вылета масса груза, на подъем которого рассчитан кран; грузовой момент М - произведение грузоподъемности Q на соответствующий вылет L (часто используется в качестве главного обобщающего параметра крана); высота подъема Н и глубина опускания h - соответственно расстояние по вертикали от уровня стоянки крана (головки рельса для рельсовых кранов, нижней опоры самоподъемного крана, пути перемещения пневмоколесных и гусеничных кранов) до центра зева крюка, находящегося в верхнем или нижнем крайнем рабочем положении; диапазон подъема D - сумма высоты подъема H и глубины опускания h; колея К - расстояние между продольными осями, проходящими через середину опорных поверхностей ходового устройства крана, измеряемое по осям рельсов у рельсовых кранов и по продольным осям пневмоколес или гусениц у автомобильных, пневмоколесных и гусеничных кранов; база В - расстояние между вертикальными осями передних и задних колес (у пневмоколесных и автомобильных кранов), ведущими и ведомыми звездочками гусениц (у гусеничных кранов) или ходовых тележек, установленных на одном рельсе (у рельсовых кранов); задний габарит l - наибольший радиус поворотной части (поворотной платформы или противовесной консоли) со стороны, противоположной стреле; vп - скорость подъема и опускания груза, равного максимальной грузоподъемности крана (при установке на кране многоскоростных лебедок указываются все скорости и массы грузов, соответствующие каждой скорости подъема и опускания); скорость посадки груза vM - наименьшая скорость плавной посадки груза при его наводке и монтаже; частота вращения n поворотной части крана при максимальном вылете с грузом на крюке; скорость передвижения крана vд - рабочая скорость передвижения с грузом по горизонтальному пути; скорость передвижения грузовой тележки vт с наибольшим рабочим грузом по балочной стреле; скорость изменения вылета vг стрелы (у кранов с подъемной стрелой) от наибольшего до наименьшего; установленная мощность Р_у (суммарная мощность одновременно включаемых механизмов крана); наименьший радиус закругления R оси внутреннего рельса на криволинейном участке подкранового пути; радиус поворота R_п - наименьший радиус окружности, описываемой внешним передним колесом автомобильных или пневмоколесных кранов при изменении направления движения; конструктивная масса т_к - масса крана без балласта, противовеса и съемных устройств в не заправленном состоянии; общая (полная) масса крана тo в рабочем состоянии; нагрузка на колесо F_к - наибольшая вертикальная нагрузка на ходовое колесо при работе крана в наиболее неблагоприятном его положении; допустимая скорость ветра vв на высоте 10 м от земли для рабочего и нерабочего состояний, при которой кран сохраняет прочность и устойчивость в процессе эксплуатации.

Устойчивость передвижных кранов опрокидыванию обеспечивается их собственной массой и проверяется по правилам Госгортехнадзора в рабочем и нерабочем состояниях. Различают грузовую и собственную устойчивость.

Грузовая устойчивость характеризует устойчивость крана с подвешенным грузом (и откинутым противовесом у кранов-трубоукладчиков) при возможном опрокидывании его в сторону груза.

Собственная устойчивость характеризует устойчивость крана в нерабочем состоянии (без рабочего груза) при возможном опрокидывании его в сторону противовесной части крана (контгруза).

 

26 монтаж металлических и железобетонных конструкцийМонтаж. металлических и железобетонных конструкций зависит от предназначения и их конструктивных особенностей. По критерию предназначения конструкции подразделяются на:Фундаменты; Балки;Фермы;Колонны;Плиты. Железобетонные конструкции в сравнении с другими вариантами основ обладают высокой прочностью, надежностью, износоустойчивостью. Монтаж металлических конструкций – один из этапов строительства целого ряда различных объектов, преимущественно промышленного назначения. Отличительной особенностью металлических строительных конструкций является их склонность к деформации, значительный вес и особая точность в изготовлении. В целом, монтаж металлических и железобетонных конструкций принципиально не различается, но металлические изделия нередко бывают сборными, что позволяет их собирать не только на земле, но и непосредственно на установочной площадке.