Армирование изделий

Декабрь 17, 2011 в Основные операции изготовления железобетонных изделий

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Армирование изделий

Ненапряженное армирование осуществляется с по­мощью плоских сеток и пространственных (объемных) каркасов, изготовленных из стальных стержней, сварен­ных между собой в местах пересечений. В железобетоне различают арматуру несущую (основную) и монтажную (вспомогательную). Несущая арматура располагается в местах изделия, в которых могут возникать растягивающие напряжения, которые и воспринимает арматура. Монтажная арматура располагается в сжатых или нена­пряженных участках изделия. Кроме этих видов армату­ры, применяют петли и крюки, необходимые при погру­зочных работах, а также закладные части для крепления и связи сборных элементов между собой.

Наименьшие трудовые затраты на армирование изде­лий и конструкций будут при применении арматурных каркасов наибольшей степени готовности, то есть состоя­щих не только из основной арматуры, но и из вспомога­тельной с приваренными петлями, крюками, закладны­ми деталями. В этом случае армирование сводится к установке готового арматурного каркаса в форму и к его закреплению.
< Арматурные сетки и каркасы изготовляют в арматур­ном цехе, оборудованном резательными, гибочными и сварочными аппаратами. Процесс производства строит­ся по принципу единого технологического потока, начи­ная от подготовки арматурной стали до получения готового изделия.

Изготовление ненапрягаемой арматуры. Стержневую арматурную сталь диаметром до 10 мм поставляют на завод в мотках (бухтах), а диаметром 10 мм и более – в прутках длиной 6…12 м или мерной длины, оговарива­емой в заказах. Арматурную проволоку поставляют в мотках, причем каждый моток состоит из одного отрезка проволоки.

Изготовление арматуры складывается из следующих операций: подготовка проволочной и прутковой стали – чистка, правка, резка, стыкование, гнутье; сборка сталь­ных стержней в виде плоских сеток и каркасов; изготов­ление объемных арматурных каркасов, включая привар­ку монтажных петель, закладных частей и фиксаторов.

Прутковую арматурную сталь разрезают на стержни заданной длины, а также стыкуют сваркой в целях уменьшения отходов. Стыкуют стержни посредством стыковой электросварки и только в отдельных случаях при использовании стержней больших диаметров приме­няют дуговую сварку. Контактную стыковую сварку осуществляют методом оплавления электрическим током торцов стержней в местах их будущего стыка. При этом стержни сильно сжимают и сваривают между собой.

При изготовлении монтажных петель, хомутов и дру­гих фигурных элементов арматуры прутковую и прово­лочную арматурную сталь после разрезки подвергают гнутью.

Сборку сеток и каркасов из стальных арматурных стержней производят посредством точечной контактной электросварки. Сварку осуществляют с помощью специальных сварочных аппаратов, которые отличаются мощностью трансформатора, количеством одновременно свариваемых точек (одно- и многоточечные), характе­ром используемых устройств для сжатия свариваемых стержней. Сварочные машины позволяют создавать в комплексе с другими машинами и установками поточные автоматические линии изготовления плоских сеток готового арматурного элемента, так и полуфабрикатов для изготовления пространственных каркасов.

В состав автоматической линии для свар­ки широких сеток входят групповые бухтодержатели продольной и поперечной подачи, пра­вильные устройства и сварочная машина с отрез­ным устройством. В линии предусмотрена электромаг­нитная система программирования подачи поперечных и дополнительных продольных стержней, пневматичес­кие ножницы для поперечной резки сетки, посты для приварки закладных деталей и устройство для крепле­ния фиксаторов.

Изготовление пространственных арматурных карка­сов производят в основном из плоских сеток, соединя­емых между собой на специальных сварочных машинах. Каркасы можно собирать в горизонтальном и вертикаль­ном положениях. При необходимости (например, для ребристых плит) плоские сетки и каркасы можно гнуть на специальных гибочных станках.

Изготовление преднапряженной арматуры. При изготовлении преднапряженных железобетонных изделий необходимо создать в бетоне по всему сечению или толь­ко в зоне растягивающих напряжений предварительное обжатие, величина которого должна превышать напря­жение растяжения, возникающее в бетоне при эксплуа­тации. Обычно предварительное обжатие бетона 5…6 МПа, а при изготовлении железобетонных напорных труб 10…12 МПа. Обжатие достигается силами упруго­го последействия натянутой арматуры, которые переда­ются бетону за счет сцепления арматуры с ним или с по­мощью анкерных устройств.

Для обжатия бетона упругие деформации применяе­мой арматурной стали должны составлять 85…90 % пре­дела ее текучести, а для углеродистых сталей, не имею­щих четко выраженного предела текучести, 65…70 % предела прочности на разрыв.

В качестве основной напрягаемой арматуры приме­няют проволочную и прутковую арматурные стали, а в качестве вспомогательной ненапрягаемой арматуры – сварные сетки и каркасы.

При изготовлении преднапряженных железобетонных изделий пользуются одноосным обжатием бетона отдель­ными стержнями или пучками проволок, располагаемых в изделии вдоль его продольной оси, и объемным обжатием путем навивки напряженной проволоки в двух или нескольких направлениях. Можно навивать проволоку и на готовое изделие с последующей защитой арматуры слоем бетона.

Арматурные элементы, применяемые в конструкциях, состоят из арматуры, устройств крепления арма­туры при натяжении и приспособлений для сохранения проектного расположения отдельных стержней и прово­лок, из которых комплектуется арматурный элемент. Конструкция устройств закрепления арматуры свя­зана с технологией изготовления арматурного элемента и с типом машин и приспособлений для натяжения. При­меняют два вида этих устройств – зажимы и анкеры. Зажимы и анкеры разделяют по спо­собу закрепления арматуры на: клиновые, плоские, кони­ческие, волновые, петлевые, резьбовые, шпоночные и глухие. Все приведенные устройства, за исключением резьбовых, применяют для за­крепления круглых стержней и стержней периодического профиля.

Для захвата и закрепления стержневой арматуры применяют наконечники с винтовой нарезкой или различ­ные «клиновидные сухари» с профилем, обратным про­филю натягиваемой арматуры. Прогрессивной конструк­цией зажимных устройств являются групповые зажимы, применяемые при предварительной механизированной сборке проволочных пакетов. Зажимы применяются для закрепления каждого стержня, нити проволоки или груп­пы их.

Анкеры для проволочных пучков различают по спо­собу натяжения и закрепления концов. Для закрепления пучков применяют два типа анкеров: конический с на­тяжением арматуры домкратом двойного действия и гильзовый с натяжением арматуры стержневым домкра­том.

Передачу предварительного напряжения арматуры на бетон осуществляют тремя способами: по­средством сцепления арматуры диаметром 2,5…3,0 мм с бетоном; при большем диаметре арматуры сцепление достигается устройством вмятин на поверхности проволо­ки или свивкой прядей из двух-трех проволок, либо при­менением арматуры периодического профиля; посредством сцепления арматуры с бетоном, усиленного анкерными устройствами; посредством переда­чи усилий натяжения на бетон через анкерные устройст­ва на концах арматурного элемента без учета сцепления арматуры и бетона.

Способы натяжения арматуры разделяют на ме­ханические и электротермические. При механическом способе арматура растягивается осевой нагрузкой, созда­ваемой домкратами. Сначала арматуру натягивают до усилия, равного 50 % проектного напряжения, при этом производят осмотр зажимных устройств и расположения арматуры. Затем натяжение арматуры доводят до зна­чения, превышающего на 10 % проектное натяжение, но не более 85 % предела прочности проволоки при растяжении, и в таком состоянии выдерживают в течение 5 мин, после чего натяжение снижают до проектной величины. Отпуск напряженной арматуры (обжатие бетона) производят после достижения бетоном изделия необходимой прочности и проверки заанкеривания концов проволоки в бетоне. Фактическую прочность бетона определяют испытанием контрольных образцов. Прочность бетона по времени отпуска арматуры состав­ляет обычно 70 % проектной прочности. Отпуск натяже­ния на стендах осуществляется постепенно, в два-три этапа. Разгрузку натянутых проволок при невозможнос­ти постепенного отпуска натяжения производят симмет­рично относительно оси поперечного сечения с числом одновременно разрезаемых проволок не более 10…15 % общего числа проволок. При механическом способе ар­матуру натягивают, как правило, на специальных стен­дах.

Электрический способ не требует дорогостоящего оборудования (домкратов) и менее трудоемок. Такой спо­соб применяют для натяжения стержневой арматуры класса A-III, проволочной и прядевой арматуры из стальной высокопрочной проволоки, холоднотянутой, периодического профиля диаметром 4…5 мм и семижильной проволоки.

Для натяжения арматуры электротермическим спосо­бом применяют установки с последовательным и одно­временным натяжением нескольких стержней. Кроме то­го, установки могут быть с нагревом стержней вне фор­мы или непосредственно в ней. На установке для электронагрева стержневой арматуры вне формы можно нагревать три-четыре арматурных стержня диаметром 12…14 мм, что соответствует числу стержней в изделии. Установка состоит из двух контактных опор (неподвижной и подвижной) и средней поддерживающей. Каждый контакт имеет две губки: токопроводящую и прижимную. Нагрев стержней контролируется по их удлинению автоматически. Нагретые стержни снимают с установки и укладывают в упоры форм, которые препят­ствуют укорочению стержня при его охлаждении. После бетонирования конструкции и твердения бетона армату­ру освобождают от упоров и усилие натяжения армату­ры передается на бетон.

Непрерывное механическое и электромеханическое натяжения арматуры сводится к тому, что проволоку, предварительно напряженную до заданной величины, ук­ладывают на поддон формы в соответствии с принятой схемой армирования. Фиксация натянутой проволоки производится навивкой ее вокруг штырей, расставленных по периметру поддона или стенда. Усилие от натяже­ния арматуры передается через штыри на стенд или фор­му до затвердевания бетона в изделии. После достиже­ния бетоном необходимой прочности проволока обреза­ется и усилие натяжения

передается с арматуры на бе­тон. Арматура может располагаться продольно или по­перечно по отношению к оси изделия, перекрестно или по диагонали. Бетон в изделии получает двух–, трехслой­ное и даже объемное предварительное обжатие.

Преимуществом непрерывного армирования является возможность комплексной механизации и автоматизации технологического процесса. Непрерывная навивка и на­тяжение проволоки производится на нескольких типах машин: с поворотным столом-платформой, с поворотной траверсой, с продольно-поперечным перемещением ка­ретки и неподвижным поддоном (контуром), с возврат­но-поступательным движением каретки и вращающимся сердечником или контуром. Основные узлы каждой та­кой машины: узел размотки бухт и подачи проволоки с заданным натяжением; узел перемещения поддона или подающего ролика; узел укладки проволоки на штыри или на сердечник по заданной схеме.