ПОСОБИЕ
по технологии формования железобетонных изделий
(к СНиП 3.09.01-85)

УТВЕРЖДЕНО приказом НИИЖБ Госстроя СССР от 7 июля 1986 г. N 38

РЕКОМЕНДОВАНО к изданию Научно-техническим советом НИИЖБ Госстроя СССР.

Содержит основные требования и указания по технологии формования железобетонных изделий, рекомендации по расчету технологических параметров и выбору оборудования.

Для инженерно-технических работников предприятий сборного железобетона, проектных и научно-исследовательских организаций.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Пособие содержит основные сведения о режимах формования железобетонных конструкций и изделий, о формовочном оборудовании и методах его подбора. Пользуясь изложенными в Пособии рекомендациями, можно оценить формовочные свойства бетонной смеси, подобрать соответствующее технологическое оборудование и рассчитать режимы формования.

Пособие содержит сведения о применяемом в настоящее время формовочном оборудовании и требования по его эксплуатации, обслуживанию и ремонту.

При подготовке Пособия были учтены передовой производственный опыт, а также результаты соответствующих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Настоящее Пособие разработано НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук Б.В.Гусев, кандидаты техн. наук Е.З.Аксельрод, А.И.Звездов, В.Н.Кузин, Г.С.Митник, инженеры В.Г.Васильев, Е.Г.Зиновьев, С.М.Симбирская); ЦМИПКС при МИСИ им. В.В.Куйбышева (доктора техн. наук А.А.Афанасьев, И.Ф.Руденко); ВНИИ-железобетон Минстройматериалов СССР (кандидаты техн. наук В.Д.Коюшев, Т.Г.Тарарина, Д.Ф.Толорая; ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева (д-р техн. наук О.А.Савинов, канд. техн. наук Е.В.Лавринович); КИСИ Минвуза УССР (кандидаты техн. наук В.Н.Гарнец, И.И.Назаренко); ДИИТ МПС СССР (д-р техн. наук В.Г.Зазимко, канд. техн. наук Н.И.Нетеса); Рижским политехническим институтом (д-р техн. наук Г.Я.Куннос); Гидропроектом им. С.Я.Жука (д-р техн. наук Е.П.Миклашевский); ИСиА Госстроя БССР (д-р техн. наук И.Н.Ахвердов, канд. техн. наук Н.П.Блещик); ВНИИтранспортного строительства (канд. техн. наук А.Д.Дорохова); Кишиневским политехническим институтом (д-р техн. наук В.Н.Шмигальский); НИИСП Госстроя УССР (канд. техн. наук B.C.Зинченко).

 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Пособие распространяется на формование всех видов сборных железобетонных конструкций и изделий; отдельные положения могут быть использованы при укладке смесей в монолитные конструкции.

В зависимости от вида изделий и удобоукладываемости смесей даны режимы формования и соответствующее оборудование.

1.2. В процессе формования изделий включены следующие технологические операции, регламентируемые СНиП 3.09.01-85: подготовка форм или стендов (в том числе их чистка и смазка, установка и фиксация арматурных элементов, закладных изделий, вкладышей, натяжение напрягаемой арматуры предварительно напряженных конструкций); укладка и уплотнение бетонных смесей; отделка и процесс формования; немедленная или ускоренная распалубка элементов бортоснастки.

1.3. Выбор метода формования должен производиться в зависимости от вида изделий и принятой технологии их производства, с учетом необходимости обеспечения требуемого качества изделий, экономии цемента, трудозатрат и облегчения условий труда. В процессе формования в необходимых случаях должна быть предусмотрена утилизация остатков бетонной смеси.

1.4. Технология формования должна обеспечивать изготовление изделий, соответствующих требованиям стандартов или технических условий и проектной документации.

1.5. Изготовление изделий должно, как правило, производиться с применением серийно выпускаемого или нестандартизированного технологического оборудования, выпускаемого машиностроительными заводами. Допускается применение технологического оборудования, изготовленного другими заводами или собственными механическими цехами при соответствии его действующим стандартам или техническим условиям.

2. ТРЕБОВАНИЯ К БЕТОННЫМ СМЕСЯМ И АРМАТУРЕ

2.1. Бетонные смеси должны отвечать требованиям ГОСТ 7473-85 и других нормативных документов, разработанных с учетом конкретных условий производства.

2.2. Основные положения по удобоукладываемости и формируемости бетонных смесей сформулированы в СНиП 3.09.01-85.

2.3. Удобоукладываемость бетонных смесей определяется в соответствии с ГОСТ 10181.1-81, а их классификация приведена в прил.11 (ГОСТ 7473-85).

2.4. Удобоукладываемость бетонных смесей следует назначать с учетом вида и конфигурации изделия, типа формующего оборудования, количества арматуры таким образом, чтобы обеспечивалось равномерное уплотнение смеси с коэффициентом уплотнения . С целью экономии цемента рекомендуется применять смеси с минимальным для данных условий содержанием воды.

2.5. Для улучшения удобоукладываемости бетонных смесей могут применяться пластифицирующие добавки (см.: Руководство по применению химических добавок в бетоне. - М.: Стройиздат, 1980).

2.6. В густоармированные зоны изделий допускается укладка смеси большей подвижности с меньшим размером наибольшей фракции крупного заполнителя по сравнению со смесью основного объема; при этом должен обеспечиваться заданный класс бетона.

2.7. Для приготовления бетонных смесей следует применять смесители: принудительного действия - для тяжелых, легких и мелкозернистых бетонов любой удобоукладываемости; гравитационных - для подвижных смесей.

При подвижности смеси 5 см и более и жесткости не более 10 с допускается применение гравитационных смесителей для приготовления легких бетонов класса В 12,5 и выше с маркой по средней плотности 1600 г/см и выше.

2.8. Для обеспечения проектного положения арматуры изделий при формовании следует устанавливать специальные фиксаторы. Расстояние между фиксаторами по длине ненапряженной арматуры должно составлять: при диаметре арматуры 3-4 мм - 0,4-0,5 м, при диаметре 5-6 мм - 0,6-0,8 м, при диаметре 8-12 мм - 0,8-1,2 м. Для напрягаемой арматуры указанные расстояния увеличиваются в четыре раза. Пересекающиеся арматурные каркасы должны быть соединены между собой.

2.9. При непрерывном формовании для предотвращения деформаций и смещения арматуры в направлении движения формовочного устройства следует предусматривать ее крепление к форме (матрице).

3. УКЛАДКА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

3.1. Чтобы не ухудшить формовочные свойства смеси после ее приготовления, укладку в изделия следует выполнять до начала схватывания цементного теста. Восстанавливать удобоукладываемость смеси добавлением воды запрещается.

3.2. Укладка бетонных смесей в форму должна осуществляться в соответствии с технологической картой с применением машин, механизмов и приспособлений, исключающих или сводящих к минимуму ручной труд.

3.3. Укладку бетонных смесей производят бункерами, бетонораздатчиками или бетоноукладчиками.

Бункерами смесь транспортируют к посту формования и укладывают в форму без разравнивания, которое впоследствии выполняют специальными распределяющими механизмами или механическими приспособлениями. Перемещение бункеров осуществляют грузоподъемными механизмами.

Бетоноукладчики представляют собой самоходную раму с установленным на ней бункером, перемещающуюся над формуемым изделием. Бетонораздатчики выдают смесь в форму без разравнивания, которое затем выполняют специальными распределяющими механизмами или механическими приспособлениями.

Бетоноукладчики кроме бетонораздаточного бункера оснащены устройствами, распределяющими смесь по форме. В бетоноукладчике может быть предусмотрена навеска дополнительных механизмов, например для отделки изделий.

3.4. Для обеспечения непрерывной порционной выгрузки смеси бетонораздаточные бункера оборудуют секционными, шиберными или челюстными запорами и в ряде случаев ленточными питателями, а для улучшения условий выгрузки оснащают вибровозбудителями.

3.5. В качестве распределяющих устройств применяют: насадки, вибронасадки (вибропротяжные устройства), воронки, вибролотки, плужковые разравниватели (рис.1).

Рис.1. Схема укладки бетонных смесей

а - вибронасадком: б - вибролотковым питателем: в - плужковым разравнивателем; г - поворотной воронкой; 1 - форма; 2 - бункер; 3 - ленточный питатель; 4 - вибронасадок; 5 - вибролотковый питатель; 6 - воронка поворотная; 7 - плужковый разравниватель

3.6. Полезный объем бункеров при периодическом их заполнении следует назначать с учетом объема формуемых изделий и цикла их формования (бункер должен вмещать 1,1-1,2 максимального объема смеси для формуемого изделия). Отношение полезного объема бункера к геометрическому следует принимать равным 0,7-0,8. При непрерывном заполнении бункера его объем следует принимать не менее 1 м.

3.7. Перед укладкой бетонных смесей необходимо проверить:

качество очистки и смазки форм;

правильность установки и надежность закрепления формы на формовочном посту;

правильность установки в форме арматуры и закладных деталей и их фиксацию;

готовность к работе бетоноукладывающего и формующего оборудования.

3.8. При формовании сплошных плоских изделий с нормальной густотой армирования укладку подвижных бетонных смесей допускается производить сразу на заданную толщину с учетом коэффициента уплотнения; при формовании пустотных и сплошных плоских густоармированных изделий укладку бетонной смеси выполняют послойно.

3.9. При формовании длинномерных изделий укладка и уплотнение смеси могут осуществляться последовательно от одного конца изделия к другому, либо соответствующим включением отдельных групп виброустройств, либо путем непрерывного или циклического перемещения рабочих органов.

3.10. Укладку бетонных смесей допускается производить с высоты свободного падения не более 1 м.

3.11. При укладке бетонных смесей в условиях открытого полигона следует  предусматривать их предохранение от воздействия атмосферных отсадков, солнечных лучей и ветра.

3.12. При перерывах в формовании изделия, превышающих по продолжительности срок окончания схватывания цементного теста, дальнейшее бетонирование изделия можно осуществлять после удаления цементной пленки с контактной поверхности старого бетона.

4. ФОРМЫ И СТЕНДЫ

4.1. Формы по всем параметрам должны соответствовать ГОСТ 25781-83. При изготовлении изделий, к точности размеров которых предъявляют повышенные требования, допускаются отклонения внутренних проектных размеров формы, установленные ГОСТ 25781-83 (изменять в сторону уменьшения).

4.2. Расчет и конструирование форм следует вести, руководствуясь материалами Руководства по расчету и проектированию стальных форм (М.: Стройиздат, 1970), Рекомендаций по расчету и конструированию форм при трехточечном опирании (М.: НИИЖБ, 1978), Рекомендаций по расчету и конструированию поддонов с раскосной решеткой (М.: НИИЖБ, 1982).

Динамические воздействия на форму в процессе уплотнения бетонной смеси с использованием вибрационных, виброударных и ударных установок следует учитывать в соответствии с Рекомендациями по динамическому расчету стальных форм (М.: НИИЖБ, 1984).

4.3. К формам, предназначенным для изготовления с последующей механизированной отделкой верхней поверхности, предъявляются следующие требования:

высота бортов, расположенных в направлении, поперечном движению отделочных устройств, должна быть на 2...4 мм ниже уровня высоты бортов, расположенных вдоль движения;

проемообразователи, вкладыши и другие детали, крепящиеся на поддоне или бортах формы, должны быть на 5 мм ниже уровня бортов, расположенных вдоль движения;

на верхней поверхности, по которой перемещается рабочий орган отделочных устройств, предусматривают полосу шириной не менее 50 мм и толщиной не менее 8 мм.

4.4. При подготовке формы к бетонированию необходимо обращать внимание на надежное крепление закладных деталей, исключающее их смещение в процессе формования. Способы крепления деталей следует принимать такими, чтобы операции по их установке, фиксации и освобождению выполнялись с минимальными затратами труда и времени.

4.5. Формы, не обладающие требуемой жесткостью, определяемой статическим и динамическим расчетами или устанавливаемой при опытных формовках, подлежат усилению.

4.6. Эксплуатацию формы следует проводить в соответствии с Руководством по эксплуатации стальных форм при изготовлении железобетонных изделий (М.: Стройиздат, 1972).

4.7. К стендам, предназначенным для изготовления пространственных конструкций, в части предельных отклонений размеров предъявляют такие же требования, какие и к поддонам стальных форм по ГОСТ 25781-83.

4.8. При изготовлении пространственных конструкций с помощью вибропротяжных устройств или скользящей виброформы с целью предохранения свежеотформованной смеси от оплывания стенд рекомендуется выполнять из отдельных виброизолированных секций.

5. ВИБРАЦИОННОЕ ФОРМОВАНИЕ

Способы вибрационного формования

5.1. Способы виброформования бетонных и железобетонных изделий классифицируются по характерным признакам, основными из которых являются: способ передачи колебаний на бетонную смесь, способ распределения бетонной смеси, совместимость процесса укладки, уплотнения смеси и формообразования изделия, возможность переналадки на изготовление различных изделий, периодичность процесса формования.

5.2. Выбор рационального способа формования определяется конструктивными особенностями формуемых изделий, технологической схемой производства, степенью и видом армирования изделий, их массой и габаритами, требованиями к качеству уплотнения бетонной смеси и качеству поверхности изделия, номенклатурой и объемом производства изделий, изготовляемых заводом.

5.3. По характеру передачи колебаний на бетонную смесь способы виброформования подразделяются на объемное, поверхностное виброформование, вибропротяжку, глубинное, контактное виброформование, вибровакуумирование, комбинированное виброформование.

5.4. Объемное виброформование характеризуется тем, что бетонная смесь во всем объеме изделия вибрирует совместно с формой. Основное достоинство способа - универсальность и конструктивная простота формовочного оборудования. Объемное виброформование осуществляется главным образом на виброплощадках грузоподъемностью до 30 т.

5.5. Поверхностное виброформование характеризуется передачей колебаний на бетонную смесь со стороны открытой поверхности изделия; вибрация на форму передается через бетонную смесь. Поверхностное виброформование осуществляется с помощью виброштампов или вибропригрузов. Система может работать в отрывном и безотрывном режимах.

Поверхностное виброформование, как правило, используется в сочетании с объемным как совместная или последующая формообразующая операция при изготовлении плит настилов, шпал, лотков и других изделий со сложной конфигурацией свободной поверхности.

5.6. Вибропротяжка - способ поверхностного формования, в котором формовочный агрегат и форма в процессе формования изделия перемещаются относительно друг друга. Вибропротяжное формование осуществляется с помощью вибронасадков и подвижных щитов, применяется для формования плоских изделий и конструкций с криволинейным поперечным сечением.

5.7. Глубинное формование характеризуется тем, что вибровозбудитель размещается внутри бетонной смеси и извлекается из нее в процессе или после завершения процесса уплотнения. Глубинное виброформование осуществляется с помощью глубинных вибраторов или вибровкладышей и применяется при формовании пустотных или густоармированных крупногабаритных изделий.

5.8. Контактное виброформование осуществляется за счет изгибных колебаний формы, главным образом, за счет применения прикрепляемых (навесных) вибраторов, применяется в кассетном производстве, в стендовой технологии и при формовании изделий сложной конфигурации.