ИНСТРУМЕНТЫ

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ПОЛ

ПОТОЛОК

СТЕНЫ

Витражные изделия в технике "Тиффани" являются прекрасным украшением квартиры. Можно ли их сделать самому? Да, конечно!
узнать подробности >>

Камин - украшение загородного дома, печь-каменка - основа русской бани. Можно ли их построить самому? Что для этого нужно? Читаем!
узнать подробности >>

Хотите превратить свой дачный участок в неповторимый уголок отдыха? Тогда воспользуйтесь нашими советами!
узнать подробности >>

Часто возникает ситуация, когда вы купили домой новую красивую люстру, а электрик на вызовы не приходит или просто в отпуске, а ждать вы не хотите. Как поступить? Если соблюдать все меры предосторожности, то повесить люстру можно и самому!
прочитать полностью >>

Если вам знакомо такое понятие, как стяжка, то вы наверняка разбираетесь и в том, что такое сухая бетонная смесь, ибо эти два понятия традиционно идут в одной строительной упряжке. Не будем замалчивать о недостатках...
прочитать полностью >>

Неправильно рассчитанная нами стратегия поиска радиатора отопления может привести только к одному: разочарованию. Радиатор в итоге будет выбран далеко не тот, что нам требуется, и он не преминет доказать нам не раз на практике то, что мы – довольно никчемные теоретики.
прочитать полностью >>

Малярные кисти могут быть различной формы, имеют разный тип щетины и изготовлены из разнообразного материала. Различия кистей по форме и остальным параметрам далеко не случайны. Каждый тип кистей предназначается для проведения определенного типа малярных работ...
прочитать полностью >>

Каждый вид обоев, по сути, приверженец и защитник своего особого стиля. Кожаные обои – сторонник стилистики, которую иначе, как настенный престиж и шик, не назовешь. Недаром у истоков «моделирования» кожаных обоев стоят не кто иные, как всем известные, пусть даже понаслышке, несгибаемые крестоносцы.
прочитать полностью >>

Облицовка кафельной плиткой – самый практичный и удобный способ оформления интерьера ванных комнат, а также рабочих поверхностей кухонь. Современный дизайн кафельной плитки позволяет выбрать свой стиль: классический или кантри, хай-тек или под старину...
прочитать полностью >>

Лаки всякие нужны, лаки всякие важны. Но основное правило выбора лака забывать не следует: сначала тщательно знакомимся с характеристиками данного лака, а затем уже приступаем непосредственно к лакированию...
прочитать полностью >>

Керамическая плитка не просто модный декоративный материал - это долговечность красоты в сочетании с гигиеничностью многих помещений, например, кухни, прихожей, коридора, ванной комнаты, холла...
прочитать полностью >>

Главная >> Литература по ремонту и строительству >>

МЕХАНИЗАЦИЯ БЕТОННЫХ РАБОТ

§ 149. Бетономешалки периодического действия с принудительным перемешиванием.

Во всех описанных типах бетономешалок двигатель должен вращать всю массу нагруженного барабана и лопастей, следовательно непосредственно на перемешивание, т. е. на перемещение частиц смеси между собой затрачивается незначительная доля энергии. Это обстоятельство послужило толчком к конструированию таких бетономешалок, в которых имело бы место обратное явление, а именно, максимум энергии двигателя уходил бы непосредственно на перемешивание при постоянном положении барабана, т. е. если бы последний оставался неподвижным. Очевидно, в таких машинах перемешивание массы должно производиться особыми приспособлениями, которые должны, врезываясь в массу, перелопачивать и месить ее. В этом случае, конечно, вся энергия двигателя, за вычетом преодоления вредных сопротивлений, расходовалась бы непосредственно на перемешивание.
Практически при таком принудительном перемешивании не только не получилось столь полного использования энергии, но выявился дополнительно ряд отрицательных сторон этих машин.
1. В машинах со свободным падением при перемешивании бетонной массы используется сила тяжести последней. В машинах же принудительного действия самый процесс перемешивания массы требует несколько большей затраты энергии вследствие необходимости преодоления сил инерции невращающейся массы.
2. Врезание или, в некоторых мешалках, вдавливание в массу перемешивающих кулачков или лопастей сильно затрудняется, если в состав массы входят крупные частицы гравия или щебня. Это обстоятельство совершенно исключило возможность применения бетономешалок периодического действия с принудительным перемешиванием для изготовления бетонной массы с крупными фракциями.
3. Вес бетономешалок этой группы по отношению к производительности оказался значительно большим по сравнению с весом бетономешалок со свободным падением массы. Необходимость конструирования очень прочных перемешивающих механизмов, которые должны не только преодолевать сопротивление бетонной массы, но и противостоять сильному истиранию, привела к значительному увеличению веса самих механизмов.
В виду указанных причин, бетономешалки этой группы применяются на стройплощадках в качестве растворомешалок, а для перемешивания бетонной массы с мелкими инертными - главным образом в лабораториях.

ГЛАВА 25. БЕТОННЫЕ ЗАВОДЫ.

§ 150. Схема бетонных заводов.

Централизация приготовления бетонной массы в крупных бетонных заводах дает большую гарантию в соблюдении требований, предъявляемых для достижения однородности приготовляемой массы в отношении дозировки составляющих, длительности перемешивания, самого порядка приготовления и т. п. Кроме того объединение ряда бетономешалок в одну установку дает возможность значительно полнее механизировать все процессы, связанные с приготовлением бетонной массы и значительно удешевить это приготовление. Ниже приводится несколько примеров применения таких заводов.
Завод с общей емкостью барабанов бетономешалок на 3000 л. Во втором этаже металлического каркаса расположены два бункера У и 2, из которых каждый разделен на ячейки для песка и для гравия. К силосам подвешены мерные приборы 3 и 4 (для песка-инундатор), из которых по воронкам 5 и 6 инертные попадают в воронки 7 и 8 бетономешалок. Что касается цемента, то он из силоса 9, пройдя через весы 10, высыпается в вагонетку. Вагонетка во время нагрузки цементом удерживается под лесами особой задвижкой до момента, когда будет достигнут определенный вес выгруженного в нее цемента. В этот момент задвижка автоматически отскакивает, и взгонетка по наклонному рельсовому пути скатывается к воронке бетономешалки, выгружается и автоматически же, под действием противовеса 12, возвращается в исходное положение.
Переходя к описанию бетонных заводов небольшой производительности, отметим, что далеко не всегда следует устраивать их в виде закрытых зданий. Это значительно удешевляет стоимость устройств и иногда позволяет ограничиться применением менее сложных механизмов.
Примером такого устройства может служить схема небольшого завода на одну крупную бетономешалку, расположенного рядом со складом инертных. Открытый бункер разделен на две ячейки-для песка и гравия, которые загружаются при помощи передвижного крана 2, снабженного грейфером. Загрузка производится из штабеля, две трети которого состоят из гравия или щебня и одна треть - из песка. Такое же соотношение сохраняется также и для бункеров для приблизительного соответствия пропорциям гравия и песка, входящим в состав бетона. Цемент подвозится поездами к закрытому сараю 5, откуда через приямок 4 поднимается закрытой норией 5 в мерный ящик и через весы по лотку в бетономешалку. Естественно, что работа передвижного крана была бы крайне затруднена, если бы силос был закрыт.
Надлежит отметить следующие характерные черты устройства описываемого завода:
1. На всем пути следования цемент проходит закрытым следующие части завода: тоннель, норию, желоб, шнек и трубчатый лоток. Благодаря этому в заводе не носится цементная пыль. На соблюдение этого правила при составлении проекта следует обращать сугубое внимание.
2. Все мерные приспособления завода основаны на взвешивании.
3. Излишне большой объем силосов для всех материалов: для цемента - запас на целых два дня д ухсменной работы каждой бетономешалки, а для щебня и песка - по одному дню двухсменной работы. Учитывая характер механизмов (транспортеры, нория и шнек), можно было бы эти запасы сократить, так как ремонт этих механизмов не требует слишком много времени.
Ознакомившись с принципами организации и устройства как складов для материалов, так и бетонных заводов, можно установить ряд положений, которыми следует руководствоваться при составлении схем работы бетонного завода и выборе обслуживающих его транспортных устройств.
1. Завод должен быть всемерно приближен к месту укладки бетона в дело. Однако при этом необходимо расположить его таким образом, чтобы: а) не стеснять операции, связанные с производством всех строительных работ; б) избежать по возможности подъема в направлении транспорта бетонной массы к месту укладки; в) иметь возможность уложить рельсовые пути для транспортирования массы с соблюдением допустимых уклонов и радиусов кривых.
2. При проектировании бетонного завода необходимо стремиться к возможно максимальному использованию силы тяжести материалов.
3. Расстояние между осями бетономешалок, а также возвышение разгрузочного отверстия барабанов должно соответствовать размерам транспортных средств, отвозящих бетонную массу.
4. Все транспортные механизмы и устройства, доставляющие материалы на завод и передающие их внутрь завода, должны быть выбраны с таким расчетом, чтобы каждый последующий механизм во избежание создания пробок имел производительность, несколько превышающую производительность предшествующего механизма.
5. Если подача материалов со склада на завод осуществляется рядом механизмов, то производительность первого механизма должна превышать расход материала на заводе приблизительно на 15-20%.
6. Отношение максимальной производительности бетонного завода к средней проектной или так называемый коэфициент неравномерности принимать равным 1,5-1,6.

ГЛАВА 26. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ БЕТОННОЙ МАССЫ.

§ 152. Средства транспортирования.

Механизированные средства транспортирования бетонной массы меняются резким образом в зависимости от расстояния перевозки, объема бетонных работ и способа укладки его в дело. Если бетонная масса должна перевозиться на значительное расстояние, исчисляемое несколькими или даже десятками километров, то для этой цели применяется в настоящее время исключительно автотранспорт.
Автомобили, служащие для этой цели, делаются двух видов: первая группа - грузовики, снабженные приспособлениями для перемешивания готовой бетонной массы в пути.
Введение таких приспособлений вызвано тем, что, как показали опыты процесс схватывания бетона замедляется в случае дополнительного повторного перемешивания. Кроме того, при тряске бетонной массы по дороге естественно начался бы процесс расслоения бетона на составные части в связи с их разным удельным весом: гравий или щебень спустились бы вниз, цементный раствор оказался бы наверху, и однородность бетонной массы была бы нарушена. Но даже при наличии указанных приспособлений или, как их называют, возбудителей, рекомендуется не допускать продолжительности такой перевозки свыше одного часа от момента затворения бетонной массы.
Американская практика воздерживается от перевозки даже в таких специальных грузовиках бетонов жидкой консистенции.
Вторая группа-автомашина, представляющая собою бетономешалку, поставленную на автомобиль, применяется значительно реже. Если в пределах строительства нельзя использовать главное преимущество автотранспорта- его значительную скорость, то в случае расположения мощного бетонного завода на терр гтории строительства для перевозки значительных масс бетона к месту укладки применяют железнодорожный транспорт нормальной или узкой колеи. При этом разгрузку бетонной массы можно производить в бадьи с раскрывающимся дном.
Эта бадья имеет достаточный уклон боковых граней, чтобы очистка бадьи от массы происходила беспрепятственно. В то же время пирамидальность бадьи не допускает расплескивания бетонной массы. Другие достоинства бадьи Штюбнера: удобный и легкий захват ее крюком крана; удобное расположение рукоятки, служащей для закрытия днища, при нахождении рабочего сбоку вывалившейся кучи бетонной массы; возможность регулирования ширины открытия днища; плотность примыкания полотнищ днища, не дающая раствору пролиться.
Бадьи системы Штюбнера выпускаются емкостью 0,50; 0,70; 0,9; 1,10; 1,35; 1,70; 2,00; 2,40 м3. Продолжительность раскрытия бадьи - от 30 до 40 сек., закрытия-от 35 сек. до 1 мин.
Все перечисленные способы транспортирования по месту работ обладают рядом недостатков, присущих железнодорожному транспорту в условиях постройки и охарактеризованных выше в главе о железнодорожном транспорте; к этим общим недостаткам прибавляется еще то, что вследствие толчков на стыках рельсов при движении поезда бетонная масса проявляет тенденцию к расслоению. Вследствие этого возникает иногда необходимость в дополнительном перелопачивании массы перед укладкой ее в дело.
В связи с этим вопрос о транспортировании бетона другим способом стал разрешаться в форме переброски бетонной массы либо по желобам, либо по закрытым трубам. При этом получились четыре формы транспортирования:
1) транспортирование литого бетона по желобам;
2) пневматическая подача;
3) насосно-нагнетательная подача;
4) транспортирование ленточными транспортерами.
Прежде чем перейти к описанию этих способов, следует отметить, что в то время как одни из этих способов требуют совершенно определенной консистенции самой бетонной массы, другие одинаково применимы как для жесткого, так и для пластичного бетона.

§ 153. Транспортирование литого бетона.

Основной идеей этого вида транспортирования является использование собственной силы тяжести жидкого бетона, под действием которой бетонная масса течет по наклонным желобам и самостоятельно заполняет формы. Но при этом способе необходимо, чтобы при своем движении бетонная масса хотя бы частично продолжала перемешиваться и не приобрела таких скоростей, при которых тяжелые частицы (гравий, щебень) могли бы отделиться от цементного раствора.
Таким образом применение литого бетона предполагает, что бетон при начале своего движения находится на самой высокой отметке. Для достижения этого в зависимости от рельефа местности и характера сооружения приходится применять одну из следующих схем.
Схема I применяется в том случае, когда бетономешалки могут быть расположены на такой высоте, чтобы все отметки укладки бетона допускали транспортирование бетона по желобам, уложенным под углом к горизонту и удовлетворяющим указанным только-что условиям. В тех же случаях, когда высота сооружения (схема II) не допускает уклона желоба, достаточного для движения самотеком литого бетона, или отметка места укладки бетона выше отметки расположения бетономешалок, то для возможности транспортирования по желобам приходится бетонную массу предварительно поднять на требуемую высоту при помощи башни. Иногда целесообразно применять и смешанный способ, при котором до отметки определяемой углом наклона желобов, ведут работу по схеме I, а при дальнейшем возвышении отметки бетонирования переходят к уста новке башни. Деревянные башни описаны выше в § 57 о шахтных подъемнике.
Хотя металлические башни и дороже обходятся (около 1300 германских золотых марок за тонну), но они, во-первых, могут иметь значительно большую высоту (доходя до 150 м), во-вторых, более долговечны и, в третьих, в них гораздо реже происходят остановки ковшей из-за защемления.
Металлическая башня представляет собой решетчатую сборную металлическую ферму, состоящую из ряда звеньев, от 4,5 до 6 м длиной, верхней и нижней рам. Поперечные размеры такой башни, принятые американской заводской практикой (заводы Рансом, Инслей и Лейквуд), 1,8 X 1,8 м, 1,75 Х 1,75 м. Башни Лейквуда тяжелее башен других заводов. Это объясняется тем, что указанный завод выпускает башни высотой до 73 м одного и того же типа, в то время как оба другие завода вводят для перемены типа другие меньшие пределы.
Средний вес 1 пог. м башни можно принять около 230 кг.
Металлические башни укрепляются вантами через каждые 12-13,5 м по высоте.
Когда требуется незначительный радиус действия (до 18-20 м) бетонолитной установки при объеме работ до 3000-4000 м3 бетона, взамен башен устраивается металлическая мачта, стоимость которой значительно меньше стоимости металлической башни. Впрочем, располагая желоба на отдельных опорах, даже и при мачтах можно достигнуть больших радиусов действия.
Монтаж башен производится путем постепенного наращивания. Для этой цели к двум стойкам последнего звена прикрепляются трубчатые краны с укосинами, к тросам которых крепятся панели башни, заранее уже склепанные. После установки кранов и скрепления всех панелей звена в одно целое посредством поясков и диагоналей, стойки переносятся на вновь собранное звено. Ковши и бункера описаны в общих чертах в § 57 о шахтных подъемниках.
Емкость ковша во избежание разбрызгивания массы при выгрузке в ковш делается на 20% больше объема одного замеса. Если же на одну башню работают несколько бетономешалок, то внизу башни устраивается бункер для бетонной массы, вмещающий около двухкратного объема ковша, а последний в свою очередь берется возможно больших размеров.
Если ковш двигается снаружи башни или мачты, то разгрузка массы в бункер производится не непосредственно, а через подвижной по высоте качающийся желоб. Для быстрого и полного опоражнивания ковша при опрокидывании, нижняя поверхность скольжения расположена с уклоном 1 : 1.
Бетонная масса из ковша или непосредственно или через качающийся желоб Б поступает в башенный силос А, прикрепленный к особым передвижным салазкам, которые можно устанавливать на требуемой высоте. Стенки силоса должны иметь настолько крутой уклон, чтобы опоражнивание его происходило интенсивно. Днище силоса снабжено задвижкой, приводимой в действие рабочим, находящимся на платформе, расположенной на тех же салазках.
Силос является не только простым передатчиком бетонной массы от ковша к желобу, но - и это весьма важно - одновременно и регулятором подачи массы. Для этой цели емкость силоса равняется двух-трехкратной емкости ковша.
Салазки представляют собою раму, передвигаемую по наружной стороне башни или мачты при помощи тросов. К раме прикреплен силос, а также и первое звено желоба, В тех случаях, когда бетонолитная установка усложняется, как ниже увидим, применением еще укосины, то и салазки значительно усложняются, разбиваясь на три части. Из них нижняя часть служит упором для укосины, средняя - для размещения силоса и первого звена желоба, а верхняя-для прикрепления верхнего конца укосины.
Скорости подъема и спуска ковша берутся такие, чтобы, пока бетономешалка перемешивает массу, ковш успел подняться на предельную высоту, разгрузиться и вернуться вниз. В связи с этим скорость подъема меняется от 1 до 2,5 м/сек. Скорость спуска доходит до 6 м/сек. Скорости принимаются в зависимости от необходимой высоты подъема для обеспечения требуемой производительности установки. Продолжительность опоражнивания ковша в среднем равняется 7 сек. Время наполнения определяется продолжительностью разгрузки бетономешалки и зависит, как было отмечено, от ее системы. В среднем ее можно принять равной 15 сек.
Этими данными при известной высоте подъема и емкости ковша определяется производительность бетонолитной установки.
В отношении размеров как башни, так и ковша, следует иметь в виду следующее.
Учитывая значительную стоимость железных башен и необходимость их многократного использования, целесообразно башню иметь таких размеров, чтобы в ней мог ходить ковш наибольших из ходовых размеров, каковым считается ковш емкостью 1000л. Тогда путем незначительных приспособлений можно применять при этой башне ковши и меньших размеров, соответствующих требуемой производительности.

§ 154. Схемы расположения желобов.

Часть бетонолитной установки, служащая непосредственно для транспортирования бетонной массы, может быть сконструирована по одной из следующих схем:
1. Система подвесных желобов. Применяется она в тех случаях, когда подача бетона производится на незначительное расстояние, и к тому же с незначительным отклонением в сторону от направления несущего каната, например при возведении сооружений, имеющих вытянутую форму (плотины, шлюзы, мосты и т. п ).
Система подвесных желобов состоит из несущего каната А, к которому при помощи подвесных тросов Б, проходящих через два блока, подвешивается длинный желоб В. Один конец несущего каната прикрепляется к башне, а противоположный заякоривается в землю. Концы подвесных тросов также закрепляются в земле, и путем изменения длины подвесок можно придать желобу необходимый уклон. Для передачи бетонной массы в любое место под главным желобом можно включать ответвления Д. Последнее звено Е желоба делается качающимся, что дает возможность распределять массу по обе стороны желоба.
Если сооружения очень велики, то применение описанной системы при необходимости соблюдения одного и того же уклона на всем протяжении желобов могло бы вызвать необходимость постановки очень высокой башни. Этого можно избегнуть путем применения вспомогательных башен, на которые передается бетонная масса от главной башни для повторного подъема.
2. Желоба с укосиной.
Когда подача бетонной массы производится на небольшое растояние (не свыше 60 м), первое звено желоба своим нижним концом подвешивается к укосине - решетчатой металлической ферме, упертой нижним своим концом в нижние сллазки, а верхним концом соединенной при помощи подъемного троса с верхними салазками. Бетонная масса из первого звена желоба переходит в следующие звенья его, снабженные для легкости поворота легкими металлическими фермами. На концах ферм, противоположных желобу, находится противовес, уравновешивающий вес желоба и способствующий сохранению его уклона. Вследствие этого изменение направления транспортирования бетона производится поворотом фермы, требующим усилия не более двух рабочих.
Вес противовеса подбирается обычно с таким расчетом, чтобы он уравновесил собственный вес одного желоба. Но для того, чтобы уклон желоба не изменился во время прохода по нему бетонной массы, свободный конец заанкеривается тросом к земле или к частям возводимого сооружения.
Вследствие вращения укосины и кругового вращения желобов с противовесами описанная установка дает полное использование каждой позиции башни.
3. Шпренгельный желоб.
При длине желоба 12 -15 м можно применить более простую конструкцию, подвесив нижний конец первого звена желоба к башне и усилив для жесткости его сечение. Следующее звено желоба подпирается козлами.

§ 155. Уклон и поперечное сечение желобов.

Для достижения равномерной подачи бетонной массы с сохранением ее однородности желоба должны удовлетворять следующим требованиям:
1. Они должны на всем протяжении сохранять один и тот же уклон. В противном случае - например при уменьшении угла наклона-падала бы скорость, что привело бы к нагромождению в этом звене бетонной массы и к закупорке. В случае же постепенного увеличения угла наклона получилась бы нерационально высокая башня. Кроме того повышенная скорость при одной и той же консистенции бетона привела бы к разделению фракций.
2. Угол наклона желобов к горизонту не должен превышать определенного размера во избежание разделения бетонной массы. Величина этого уклона зависит от размера и формы инертных, а также от консистенции бетонной массы и дальности расстояний ее доставки.
При крупных камневидных составляющих (размером 10-15 см), в особенности при заостренной их форме, и уменьшенном количестве добавленной воды уклон делается круче и принимается от 1 : 1,5 до 1 : 1,75, а при гравии -от 1 : 2,5 до 1 : 2,25. Этот уклон и следует признать в среднем наиболее употребительным.
Более жидкие растворы допускают и более пологие уклоны - до 1 : 3. При больших расстояниях (свыше 60 м) следует применять несколько большую крутизну-от 1 : 2,25 до 1 : 2.
3. Форма поперечного сечения желобов должна возможно уменьшить сопротивление движению бетонной массы. При одной и той же степени наполнения желобов разных форм, сопротивление движению смеси будет меньше в том желобе, в котором меньше омываемый смесью периметр. В этом отношении наиболее благоприятные результаты дает полукруглое сечение. Кроме того, форма желоба должна способствовать возможно большему сохранению однородности смеси. В этом отношении более высокий и узкий желоб способствует при движении смеси сближению отдельных частиц. Кроме того, не нужно забывать, что смесь не должна заполнять всего сечения желоба во избежание перелива. Следовательно, применяя сложное сечение, вытянутое в вертикальном направлении, можно достигнуть, с одной стороны, хорошего условия движения массы в отношении сохранения ее однородности, а с другой - получить и сопротивление не большее, чем при развитом полукруглом сечении желоба.
Суженная форма имеет одновременно и то преимущество, что желоб получается более жесткий в вертикальном направлении, что также очень важно, так как конструкция желоба должна кроме собственного веса, выдерживать также вес смеси и вес рабочего, который может нахспиться на желобе в случае заторов бетонной массы. Но, с другой стороны, не нужно забывать, что во избежание при закупорке выгиба в поперечном направлении узкие сечения требуют обязательного усиления жесткости в горизонтальном направлении.
4. Размер сечения должен быть достаточным для гарантии от перелива массы через края желоба. Среднее заполнение желоба, которое получается путем подсчета проходящей массы при определенной скорости, не является еще показателем фактически максимального заполнения желоба, так как опыт показал, что смесь идет неравномерно, а волнообразным потоком, превышая в моменты максимума среднее заполнение в 2-3 раза. Поэтому среднее (за час) заполнение нельзя считать малым, и на нем следует остановиться при проектировании установки.
Желоба делаются из листового железа толщиной от 2 до 4 мм, причем американские фирмы для увеличения срока службы снабжают их съемными накладными листами. Изнашиваемость желобов чрезвычайно колеблется в зависимости не только от их формы и материала, из которого они сделаны, но и от характера инертных составляющих. Достаточно указать, что при крупном щебне лучшие накладные листы давали первые дыры после прохода 13000 м3 бетона, а при гравелистом бетоне, первые дыры в листах появились после 35000 м3.
Для увеличения жесткости в поперечном направлении желоба снабжаются уголками, а также через каждые 1,5 м поперечными поясками из двух уголков.
Желоба делаются разной длины - 3, 6, 9, 12 и 15 м, причем вес их зависит от типа конструкций и от длины. Чем длиннее желоб, тем более сильным нужно делать его сечение во избежание прогиба.
Соединение желобов различно в зависимости от того, должны ли они иметь возможность поворота в горизонтальной плоскости или нет. При первой из указанных конструкций соединение делается при помощи поворотной головки, допускающей полное круговое вращение: верхний желоб А соединен с коленом Б, вращающимся в гнезде В и соединенным со следующим звеном желобов Г.
Вторая конструкция применяется в месте соединения тех желобов, для которых не требуется кругового вращения, но которым необходимо дать гибкое соединение для возможности изменения угла наклона к горизонту, чем достигается точное сохранение заданного уклона. Для этой цели служат шарниры.

§ 156. Схема расположения бетонолитных устройств.

При разработке проекта бетонолитной установки с применением желобов нужно иметь в виду следующее:
1. Для движения бетонной массы должен быть соблюден определенный наклон желобов. Поэтому, чем длиннее расстояние, на которое масса передается по желобам, тем выше должна быть башня. Отсюда первое условие, которое необходимо соблюдать при составлении схемы, это - передачу по желобам производить в пределах очертания сооружения и отнюдь не применять желоба в качестве транспортного приспособления для передачи бетонной массы к сооружению. Помимо приведенного соображения надо учесть еще и то обстоятельство, что с увеличением длины желобов для возможности передвижения необходимо увеличивать количество водной добавки, а следовательно и цемента. Если в силу местных условий, например топографических, нельзя расположить бетономешалки у башни, находящейся у сооружения, то готовую бетонную массу имеет смысл передать к башне ленточными транспортерами.
2. Если же вследствие значительной длины желобов необходимая высота башни все-таки очень велика и более 73 м, то следует рассмотреть вопрос о целесообразности установки двух или более башен, так как башни высотой более указанной выполняются фирмами только по особому заказу, что обходится значительно дороже. При двух башнях бетон с первой подается на вторую, здесь снова поднимается на необходимую высоту и т. д.
3. В том случае, когда сооружение значительной длины и не может быть охзачено системой желобов от одной мачты, необходимо рассмотреть две схемы:
А. Применение двух или более последовательных башен, охватывающих весь фронт работ. В этом случае нужно путем подсчетов выяснить, что выгоднее: устанавливать ли при каждой башне отдельное устройство для приготовления смеси или доставлять бетонную массу к башням из одной центральной установки ленточными транспортерами. Хотя экономические подсчеты большей частью дают решение в пользу второго приема (уменьшение числа запасных машин, силосов, мерных приборов, двигателей, расхода энергии, наличия наблюдателей и руководителей и т. д.), нужно однако иметь в виду, что равномерная подача бетонной массы ко всем башням невозможна, поэтому более целесообразно не отделять бетономешалки от башен.

Б. В тех случаях, когда допускают местные условия, применяют подвижную башню. При этом возможно или устроить также и передвижную установку по приготовлению бетонной массы или же производить подачу бетонной массы из центральной установки ленточными транспортерами.
Чтобы установить характер бетонолитного устройства с желобами, определяют на основании топографических условий, можно ли обойтись без установки башен, ограничившись подвесными желобами. Далее, руководствуясь планом и разрезом сооружения, выбирают как высоту и число башен, так и систему оборудования-укосины или подкосные желоба. Определяющим моментом здесь, как указано было выше, является радиус действия: в первом случае - от 15 до 60 м, во втором - до 15 м.
Для выявления радиуса действия данной башенной установки нужно иметь в виду, что в силу конструктивных условий укосина или шпренгельный желоб может поворачиваться на 180°, а остальные звенья могут иметь полное круговое движение.
Установив место расположения башни, необходимо по наивысшей отметке возводимого сооружения определить потребную высоту башни. Для этого проводят от крайней наивысшей точки прямую под углом максимального допустимого уклона желобов. Для получения полной конструктивной высоты башни надо прибавить еще около 9 м, если же применена система подвесных желобов, то около 5 м.

§ 157. Пневматическая подача бетона.

Применение пневматической подачи бетонной массы к месту укладки было вызвано затруднениями, встречавшимися в тех случаях, когда укладка бетона должна была производиться в очень ограниченном пространстве: например, в тоннелях, закрытых галереях и т. д. К этой же подаче заставляют обращаться и те непрерывные задержки, которые почти неизбежны при обычных способах транспортирования вагонетками.
Установка для пневматической подачи бетонной массы бывает двух родов: горизонтальная и вертикальная.
Горизонтальная установка состоит из закрытого цилиндра А, снабженного загрузочной воронкой Б. Внутри цилиндра вращается горизонтальный шнек. Порция бетонной массы, поданная в воронку, поступает в цилиндр и при помощи шнека, приводимого в движение мотором В, передвигается к отверстию, ведущему в зарядный ящик Г. Когда порция бетона выпадет в ящик, загрузочная воронка герметически закрывается при помощи прибора Д, и в цилиндр А подается по трубе сжатый воздух, который выталкивает порцию бетонной массы через трубопровод прямо к месту укладки. После этого давление в цилиндре падает, и загрузочная воронка вновь открывается. Таким образом подача бетона производится отдельными выстрелами, следующими друг за другом через промежуток времени от 1 до 2 мин.
Давление воздуха в среднем должно быть около 6 атм.
Опыт показал, что при таком давлении и при наличии слишком жидкой консистенции бетонной массы происходит распад бетона.
Пневматическая подача бетона по данным фирм (Рансом, Торкрет) может производиться на расстояния до 1 км с подъемом до 20 м. Расход воздуха на один выстрел - около 0,2 мг при дальности гона 30 м. Для подсчета расхода воздуха при подаче на большие расстояния нужно добавлять на каждый пог. метр 0,0016 м3 на выстрел. Размер инертных составляющих не должен превосходить 3,75 см.
Вертикальная установка представляет собой прибор, состоящий из загрузочной воронки А с днищем, закрывающимся задвижкой Б. Уложенная в воронку бетонная масса поступает во вторую воронку В, а отсюда через отверстие, герметически закрываемое клапаном Д, переходит в зарядный резервуар, как только он освободится. Сжатый воздух для выстрела пускается открытием крана Е. Для усиления же прямого удара пускается струя сжатого воздуха также и через кран Ж, действующая по направлению трубопровода. Объем порции бетона- около 200 л.
Конструкция трубопровода зависит от расстояния, на которое транспортируется бетонная масса. Если при коротких расстояниях трубопровод состоит из резиновых звеньев длиной около 5 м, то для длинных расстояний трубопровод составляется из стальных звеньев. Повороты делаются из резиновых рукавов. Поверхности трубопровода и прибора во избежание схватывания с ними бетонной массы должны ежедневно по окончании работы тщательно очищаться и промываться.
Диаметр трубопровода принимается в зависимости от размеров щебня. При величине последнего до 7,5 см диаметр труб должен быть не менее 150 мм, при наибольшем размере щебня 2,5 см - не менее 100 мм.
Как видно из сказанного, пневматическая подача бетона обладает следующими недостатками:
1) ограничение бетонной массы в отношении консистенции, 2) отсутствие непрерывности подачи массы и 3) периодичность подачи в форме отдельных выстрелов.

§ 158. Насосная подача.

Вышеуказанные недостатки пневматической установки устранены в насосных установках, сконструированных и выпущенных германской фирмой Торкрет и другими.
Бетонная масса поступает из бетономешалки в бункер насоса, откуда попадает в бетономешалку принудительного действия. Здесь бетонная масса подвергается вторичному перемешиванию и под действием центробежной силы, развиваемой в массе при вращении лопастей, выбрасывается к отверстию, закрываемому шаровым клапаном и ведущему в цилиндр. В цилиндре двигается поршень, и при движении его вверх бетонная масса получает возможность, подняв шаровой клапан, наполнить нижнюю часть цилиндра. При обратном движении поршня вниз бетонная масса, прижимая шаровой клапан к отверстию, закрывает его, а сама выжимается через канал и шаровой клапан в воздушный колпак. Этот последний регулирует медленное поступление массы через канал в трубопровод. Вся установка поставлена на колесный ход и продвигается к бетономешалке так, чтобы бетон из последней вываливался непосредственно в приемный силос насоса. Трубопровод состоит из железных звеньев длиной 3 м, диаметром 120 мм (для часовой производительности 10 м3). Соединения труб также металлические, кроме соединения у последнего звена, которое для облегчения маневрирования выпускаемым звеном делается посредством резинового рукава.
Вследствие незначительной поступательной скорости бетонной массы (около 15 м/мин) истирание внутренней поверхности трубопровода незначительно. Во избежание осадки бетона на стенках трубопровода, нужно при каждой остановке работы обязательно промывать и прочищать звенья. При этом в горизонтальной части прочищается и промывается отдельно каждое звено, а вертикальная часть промывается пропуском воды под напором.
В настоящее время фирмой Торкрет выпущены установки с часовой производительностью 10м3. При пользовании этими установками получается бетон очень высокого качества. Как показали опыты лабораторий строительства силовой станции Вест и строительства городской канализации в Штансдорфе временное сопротивление раздроблению образцов из бетона, транспортируемого насосом, выше, чем у литого бетона (на 28-й день), от 10 до 28°/о. Характерно также, что бетон, транспортируемый насосом (или, как его называют, пумпкретбетон), вследствие прессования бетонной массы в пути, приобретает значительную водонепроницаемость. Пузырьки воздуха совершенно отсутствуют, и, во избежание возникновения их, поданную в опалубку бетонную массу не надо подвергать дополнительному перемешиванию.
Опыты лаборатории строительства канализации в Штансдорфе показали, что в то время, как вода проникала в литой бетон при давлении 4 атм. для пуупкретбетона даже при давлении в 12 атм проникания воды не наблюдалось.
Но нужно иметь в виду, что насосная установка указанной конструкции требует для возможности всасывания бетонной смеси в цилиндр известной довольно жидкой консистенции и определенной крупности зерен. Консистенция массы должна быть такова, чтобы крупные частицы находились во взвешенном состоянии и как бы плавали в растворе. Размеры частиц инертных составляющих должны удовлетворять следующим требованиям:
1) в растворе обязательно присутствие мелкого песка (т. е. размер частиц менее 0,2 мм), причем количество его увеличивается с увеличением процентного содержания в смеси воды;
2) при частицах инертных диаметром более 20-25 мм насос уже не может качать бетонную массу.
Наряду с этой установкой в последнее время появились более усовершенствованные пумпкретустановки системы Койман с горизонтальным цилиндром и приемным и выпускным вентилями, допускающие применение инертных больших размеров (до 50 мм), а также бетононасос системы Института сооружений в Ленинграде.
При применении пумпкретной установки нужно иметь в виду, что емкость барабана обслуживающей ее бетономешалки должна давать достаточное обеспечение непрерывности работы бетононасосов. В противном случае при перерыве подачи бетона в установку всасывается воздух, образующий воздушную подушку, приостанавливающий подачу массы. На основании практики отмечается, что применение бетононасоса с горизонтальным цилиндром, требует обслуживание насоса бетономешалкой емкостью барабана не менее 750 л.
Отмеченное обстоятельство ставит вопрос о целесообразности приме нения при насосной подаче бетона - бетономешалок непрерывного действия, так как в этом случае указанная угроза всасывания воздуха вследствие перерыва подачи масеы - отпадает.
Если исходить из того, что практически подтвердилась возможность подачи насосом бетонной массы на расстояние около 200 м, то при определении возможного расположения его в связи с наличием углов поворота трубопровода и подъема, можно в среднем принимать, что в отношении сопротивления движению массы поворот на 90° или 1 м вертикального подъема эквивалентен длине горизонтального трубопровода около 4 м.
Что касается расхода энергии, то в вертикальной установке первоначальной конструкции она определилась в зависимости от длины трубопровода от 1,5 до 2 л. с. на 1 м3 бетонной массы. Что же касается установки с горизонтальным цилиндром, то для этих установок соответствующих показателей еще не имеется.
Что касается водоцементного фактора, наиболее способствующего успешности работы бетононасосной установки с горизонтальным цилиндром, то и в этом отношении налицо большая гибкость этой установки, чем таковая первоначальной вертикальной установки. Последняя требует применения бетона с водоцементным фактором около 0,7 и только в тех случаях, когда было достаточное количество мелких частиц, оказывающих смазывающее действие на стенки трубопровода, можно было переходить к менее значительным добавкам воды, снижая водоцементный фактор до 0,5.
Между тем на вышеупомянутых работах в Ладебурге установка с бетононасосом системы Коймана, удачно работала на бетонной массе с расходом цемента 165 кг на 1 м3 бетона при водоцементном факторе около 0,55 и осадке конуса всего около 5 см.
Эксплуатация установок оказывается практически дешевой, так как требует немногочисленного облуживающего персонала: один машинист на насосе и два-три человека на месте укладки бетона. Укладка трубопровода также очень проста, так как не требует дорогих специальных устройств, неизбежных при других обычных видах транспорта, что особенно важно в тех случаях, когда по условиям работы бетономешалки нельзя расположить достаточно близко к месту укладки.
Очистка, сборка и разборка трубопровода также не занимает много времени. Как показывает опыт работы, при длине трубопровода в 196 м разборка последнего на отдельные звенья, промывка водой и очистка всех звемьев и самого насоса и последующая сборка трубопровода пятью рабочими отняла около 1 часа. Для сокращения этой работы в случае наличия вертикального участка, можно ограничиться, как это было сделано на постройке „Дома Беролина" в Берлине, только разборкой горизонтального участка, очистку же вертикального участка производить без разборки. Интересно отметить и тот прием, который был применен на постройке моста через Нейкар в Ладебурге. Там трубопровод был разобран на участки по 50 м длины; оставшийся в них бетон удален продуванием сжатым воздухом, и после этого трубы промыты водой. В результате при длине трубопровода в 150 м вся работа тремя рабочими была закончена в 3/4 часа.

§ 159. Подача бетонной массы ленточными транспортерами.

Помимо описанных уже способов, требующих применения специальных механизмов (желоба, пневматика и насосы), для транспортирования бетона может быть с успехом применен ленточный транспортер. Так как сам механизм и характер его работы уже известны, то здесь приводится лишь схема установки, примененная на одном из строительств, показатели и характерные положительные и отрицательные стороны этой системы.
При постройке бетонной плотины в Чертовом ущельи (США) общей кубатурой 421 000 м? была применена система подачи бетона ленточными транспортерами. Установка представляла собой бетоноподъемную башню А с ковшами и бункером, по которой на тройных салазках в передвигалась металлическая стрела В длиной 30 м. подвешенная к верхней части салазок тремя парными тросами. Эта стрела могла вращаться в горизонтальной плоскости с максимальным углом поворота 197°. К стреле подвешены два конвейера Д и Е, причем второй конвейер подвешен к четырехколесной тележке, передвигающейся по стреле. Вследствие шарнирного перехода между конвейерами, при движении тележки транспортер мог иметь полное круговое вращение, следовательно конец его обслуживал любую точку, находящуюся в пределах очерчиваемого им круга. Кроме того, при помощи лебедки наружный конец транспортера мог подниматься и опускаться в пределах до 2,4 м.
Работа описываемой установки была блестящая. При скорости движения ленты первого (считая от башни) транспортера 73 м/мин, а второго 76 м/мин, средняя часовая производительность установки была 76 м?. При этом в отличие от подачи в бадьях с укладкой кранами ни разу не имела места задержка работы бетономешалок транспортом и укладкой; наоборот, производительность транспорта ограничиьалась процессом заготовки смеси. Средняя месячная производительность (за 27 рабочих дней) составила 23 000 м?. Бетон применялся пластичный.
Такие же прекрасные результаты дало применение транспортерной установки на работах по сооружению Западной гавани в Берлине.
Нужно учесть, что длина транспортеров в установках может достигать сотен метров. Опыт показал, что даже при грубых составляющих лента прекрасно выдерживает передачу бетонной массы. Как отмечено Гайе, лента транспортера на работах в Западной берлинской гавани после подачи 6000 м3 бетонной массы не обнаружила никаких следов износа.
Обращаясь к характеристике конвейерного способа транспортировки бетона, необходимо отметить следующие положительные его стороны, на которые строителям нужно обратить серьезное внимание:
1. Транспортерная система, как и система желобов или насосная подача, дает наибольшую возможность при огромной производительности сохранить непрерывность подачи бетонной массы, к тому же при любой консистенции бетона и любой крупности и любом виде инертных составляющих.
2. Транспортерная система не требует многочисленного обслуживающего персонала. В этом отношении характерна описанная установка на постройке плотины в Чертовом ущельи. При производительности в 23 000 м3 в месяц установка обслуживалась всего тремя рабочими: один - у бункера башни при подаче бетонной массы на первый транспортер, второй-для транспортирование бетонной массы и управления подачей бетона, перемещался на подвижной кабинке по стреле и третий-на подъеме внешнего конца транспортера.

§ 160. Механическое трамбование жесткого бетона.

Механизм для пневматического трамбования жесткого бетона не только заменяет мускульную силу рабочего, но дает и лучшие результаты по сравнению с ручным трамбованием. При последнем удары получаются хотя и сильные (в зависимости от веса трамбовки), но не равные ни по силе, ни по промежутку времени между ними, а подчас и не вполне вертикального направления. В результате - неравномерно уплотненный бетон.
При пневматическом трамбовании указанные недостатки исчезают, и полученный бетон обладает повышенной плотностью по сравнению с бетоном ручного трамбования.
Пневматическая трамбовка делает от 400 до 700 ударов в минуту, и при незначительном весе бойка и наконечника удары получаются достаточно сильные, а главное - через одинаковые промежутки времени. При ударе трамбовка сама устанавливается в вертикальном положении, и рабочему приходится лишь передвигать ее.
Вес трамбовки вместе с наконечником -от 12 до 14 кг. Расход воздуха в минуту при давлении 5 атм равен в среднем для мелких типов 0,5 м3, а для больших типов - 0,7 м3. Стоимость трамбовки - около 100 долларов.
Из фирм, изготовляющих пневматические трамбовки, известны: в Германии - Флотман, Демаг, в США - Ингерсоль-Ранд, Сулливан и др.

§ 161. Вибрирование бетонной массы при укладке и приборы для вибрирования.

Повышение качества бетона в отношении увеличения его прочности и водонепроницаемости, как показывает опыт, может быть достигнуто помимо других приемов, в процессе укладки бетонной массы посредством встряхивания ее. Происходящие при этом явления рисуются, повидимому, следующим образом. При встряхивании бетонной массы какой-нибудь силой, частицы инертных составляющих получают возможность свободно перемещаться, причем направление этого перемещения совпадает с направлением постоянной силы, под действием которой каждая частица находится. Так как в данном случае такой постоянной силой является сила тяжести, то и направление движения инертных сверху вниз. Находящийся в бетонной массе раствор, при проходе частиц, наиболее плотно их обволакивает и к тому же заполняет уменьшившиеся между частицами промежутки; в результате получается максимальная плотность бетона.
Описанный процесс определяет и те условия, наличие которых необходимо для того, чтобы встряхивание бетона дало требуемый результат. Условия эти таковы:
1. При наличии литого или очень пластичного бетона вибрация бетона может повести к отделению воды из раствора, а вследствие затруднительности отвода воды и к неравным условиям твердения массы. Поэтому вибрация применяется в случае густопластичного либо даже жесткого бетона (осадка конуса 2-5 см). Но даже и в этом последнем случае слишком продолжительная вибрация бетона может повести к распаду бетонной массы.
Французские и итальянские источники указывают, что вибрацию следует прекратить как только раствор начинает появляться на поверхности бетонного слоя. Пределом длительности вибрации, при котором уже начинается распад бетона, указывается 25 мин.
2. Необходимо считаться при выбрировании бетона с наличием в вибрирующем бетоне гидростатического давления, выражающегося в сильном боковом давлении, производимом бетонной массой на опалубку. Поэтому во избежание как выпучивания опалубки, так и вытекания раствора через щели, опалубку необходимо делать не только прочной, но и очень плотной.
3. Необходимо учесть то обстоятельство, что бетон, находящийся в покое, очень плохо передает вибрацию и только придя в движение становится хорошим проводником вибрации. Поэтому для успешности работы несколькими вибраторами необходимо не превышать известного расстояния между аппаратами (приблизительно 1 м).
Применяемые в настоящее время аппараты для вибрации бетона разделяются по характеру воздействия на массу на следующие:
1) аппараты для поверхностного сотрясения: вибраторы и вибрационные плиты и
2) аппараты для производства сотрясений внутри бетонной массы - первибраторы.
Отметим, что все эти аппараты, независимо от того к какой бы группе они ни принадлежали, действуют на бетонную массу не непосредственно ударяющей частью (молотком), а путем воздействия этой последней на промежуточную среду. И только уже колебания промежуточной среды (опалубки в первой группе и чехла первибратора - во второй) производят вибрацию самой бетонной массы.
Действие наружного пневматического вибратора, как и всех пневматических ударных инструментов, основано на движении ударника А взад и вперед в зависимости от впуска сжатого воздуха через распределитель В. Выпуск отработанного воздуха производится через отверстия С. Вибратор прикрепляется к опалубке, и в этом виде он применим только к конструкциям, имеющим небольшую толщину (колонны, стены и др.).
В виду того, что при работе вибратора передатчиком его ударов бетонной массе является опалубка, то, конечно, свойства материала последней влияют на качество передачи. В этом отношении металлическая опалубка представляет значительные преимущества.
Указываемая Временной инструкцией по сборным железобетонным конструкциям (Центрального научно-исследовательского института промышленных сооружений) вибрационная плита представляет собою деревянную площадку, соединенную с металлической рамой, которой придаются колебания посредством вращения четырех трехступенчатых храповиков, насаженных по два на валы. Эти храповики, приподнимая металлические подушки, сообщают деревянной площадке вертикальные колебания.
Применение подобной плиты возможно лишь для вибрирования изделий из бетона и отдельных составных частей конструкции. Число колебаний площадки от 500 до 800 в минуту. Высота колебаний вибрационной плиты в зависимости от частоты колебаний варьирует от 2 до 5 мм. Что касается продолжительности вибрации, то „Временная инструкция" рекомендует, в зависимости от размера элемента, частоты колебаний, состава бетона и консистенции его, принимать длительность вибрации от 3 до 15 мин. Например, при вибрации тонких элементов, при числе колебаний 600-660 в минуту, для густопластичной консистенции указывается 5 мин.
Конструкция пневматического первибратора отличается от вибратора тем, что ударный механизм помещен в жестяной кожух такой формы и объема, чтобы будучи погружен приблизительно на половину в бетонную массу густопластичной консистенцки, он в ней плавал. В этом случае по мере кладки первибратор автоматически поднимается. Первибраторы устанавливаются, во избежание оставления части бетона неуплотненной, на расстоянии между собой не свыше 1 м.
Описанные пневматические первибраторы и вибраторы вытесняют постепенно электрические машины для вибрации бетона, не только вследствие своего значительно меньшего веса и недостаточной приспособленности последних в работе, но и главным образом вследствие гораздо большей частоты ударов, доходящих до 4000 в минуту.
По итальянским данным производительность первибратора колеблется от 1 до 4 м3 бетона в час. Расход энергии для компрессора в действии - 1 квт/ч на 1 м3 вибрированного бетона; рабочее давление сжатого воздуха должно быть около 5 атм.
Продолжительность службы первибратора от 400 до 500 часов чистой работы, другими словами, им можно обработать в среднем от 1200 до 1500 м3 бетона.
Бетон, подвергнутый вибрации, при условии правильности применения ее и соответствующей консистенции, приобретает прочность, превышающую таковую того же бетона без вибрации: на сжатие -в среднем на 30%, на изгиб-около 16%. Но помимо этого главного обстоятельства, влекущего за собой сокращение длительности выдержки в опалубке или уменьшение количества цемента, имеет место, как указывает опыт французских строек, замечательно гладкая поверхность вибрированного бетона, дающая возможность избежать штукатурки.
К отрицательной стороне вибраторов и первибраторов, помимо колоссального шума при их работе, следует отнести необходимость точности, равномерности их работы, в противном случае не исключена возможность, как указывает заграничная литература, прямого ухудшения качества бетона.
ГЛАВА 27. СПЕЦИАЛЬНЫЕ БЕТОННЫЕ РАБОТЫ.

§ 162. Машины для бетонирования откосов

При бетонировании откосов после придания им правильного вида, взамен чрезвычайно трудной работы вручную, за последнее время (работы на среднем Изаре и на гидроэлектростанции Кембс) стала применяться чрезвычайно интересная конструкция, показавшая не только выдающуюся производительность, но и высокое качество продукции. Эти машины для бетонировки откосов сконструированы и изготовляются германской фирмой Динглер (Цвейбрюкен).
Описываемая машина представляет собою бетонный завод, самостоятельно передвигающийся на рельсовом ходу при помощи своего двигателя (двухтактный дизель) либо по дну канала, либо по бровке откоса со скоростью от 2 до 2,5 м в минуту. С корпусом завода конструктивно связана наклонная решетча:ая ферма, по которой двигаются механизмы как для подачи готовой бетонной массы, так и для укладки и укатки ее. Длина фермы зависит от длины откоса и может быть увеличена введением дополнительных звеньев.
Цемент и инертные материалы подвозятся к машине в заранее отмеренных для одного замеса количествах и выгружаются в подающий ковш. Ковш, двигаясь по раме 2, подает сухую смесь в барабан бетономешалки 3. Основной бак для воды 4 находится под тележкой машины. Из этого бака вода подается насосом 5 в напорный бак 6, а также к дизелю 7 для его охлаждения и в мерный бак 5, из которого в необходимом объеме выливается по трубопроводу 9 в барабан бетономешалки. Нагретая вода дизеля по трубопрдводу 10 возвращается в бак 4.
Барабан бетономешалки при опрокидывании барабана выгружает массу в бункер 11, снабженный у выходного отверстия кольцевой задвижкой 12.
Мостовая ферма может вращаться на шарнире 13 и может быть поднята или опущена при помощи салазок 14 и тяг 15. Для облегчения движения фермы по обе стороны конца ее при движении всего снаряда поставлены два катка 16. Если грунт откоса достаточно плотный, то катки двигаются непосредственно по грунту; в противном случае надо прокладывать доски или даже узкоколейный путь. Иногда каток заменяется тележкой, двигающейся по бровке откоса или по берме. Из бункера бетонная масса поступает в подающую вагонетку 17, передвигающуюся на роликах по пути 18, состоящему из съемных полос. Подающая вагонетка может передавать массу бетонирующей вагонетке 19 в любом месте ее нахождения. Производится это следующим образом: подающая вагонетка проходит сначала над бетонирующей, и лишь при обратном движении, когда поднятые упоры последней отодвигают выдвижные днища 20 подающей вагонетки, бетонная масса выгружается в бункер бетонирующей вагонетки.
Передвижение подающей вагонетки производится тросом 21, перекинутым через блок 22 при помощи лебелки. Бетонирующая вагонетка 19 передвигается по рельсовому пути 23, расположенному по нижнему поясу фермы, при помощи троса 24, перекинутого через блоки 25 и приводимого в движение лебедкой, установленной в корпусе машины.
Переданная в бетонирующую вагонетку бетонная масса выходит из бункера 26 и ложится на откос, причем выход массы регулируется задвижкой 27. Благодаря движению бетонирующей вагонетки масса равномерно выкладывается на откос, тут же распределяется разравнивающим приспособлением 28 и уплотняется давлениеи катка 29. Так как положения катка и разравнивающего приспособления должны соответствовать количеству выходящей из бункера массы, а следовательно и степени открытия задвижки 27 бункера, то для этой цели на вагонетке имеются регулирующие приспособления 30 и 31. Приспособления эти приводятся в действие рабочим, находящимся на бетонирующей вагонетке на площадке 32. Этот рабочий, наблюдая также за расходом бетонной массы, дает сигнал для отправки подающей вагонетки.
Бетономешалка с подъемником обслуживается также одним рабочим. При лебедках, предназначенных для движения обеих вагонеток и подъема мостовой фермы, находится один рабочий и двое при дизеле и для подачи воды. Таким образом вся машина обслуживается 5 рабочими.
Мощность описанных машин и производительность их различны в зависимости от тех заданий, которые указываются фирме. Из опыта заграничных работ можно указать, что машина указанной системы на бетонировке откосов на работах на Среднем Изаре дала следующие показатели. Бетонировка откосов на одном строительном участке была произведена на протяжении канала 8,4 км при длине откоса 13,4 км и при толщине бетонного слоя 0,15 м., Вся работа объемом 33 500 м3 бетона выполнена в 125 рабочих дней.
Необходимо отметить, что на указанном участке машина должна была прервать работу 13 раз для прохода под 7 мостами, причем для прохода машины приходилось снимать раму. Кроме того, приходилось в концах участка поворачивать всю машину. Максимальная практическая производительность ее была 440 м3 в сутки при непрерывной работе.
Бетономешалка снаряда могла дать и большее количество смеси, так как при емкости в 1000 л она могла бы дать до 30 м3 в час или 1 м3 в 2 мин. Не задержали бы и вагонетки, так как подающая вагонетка двигается со скоростью 30 м в минуту, а укладочная - 6 м в минуту.
Препятствием явилась трудность обеспечения бетономешалок своевременной подачей материалов.
Бетоноукладочная машина Динглера была получена в СССР для работ по бетонировке откосов деривационного канала Рионгэса.
Подробных данных об ее производительности пока получить не удалось.
Для той же работы конструируются машины и меньшей мощности без бетономешалок, с подвозом готовой смеси от стационарного бетоноизготовительного устройства Но, конечно, подача сухой смеси имеет неоспоримое преимущество перед подачей готовой массы в отношении большей гарантии сохранения качества последней.

§ 163. Торкретирование.

Торкретирование применяется в следующих случаях:
1) в качестве изолирующего слоя, не допускающего проникновения воды;
2) в качестве защитного слоя против проникновения в толщу основного бетона кислот, морской воды и газов, которые наполняют поры бетона и постепенно разрушают его изнутри;
3) вследствие полного слияния с телом бетона, на который он наносится, торкрет применяется для замены разрушенных или подлежащих устранению частей бетонных и железобетонных конструкций и для усиления существующих конструкций.
Возможность разрешения этих задач при помощи торкретирования определилась следующими особенностями этого способа.
1. Цементная смесь, вылетающая с большой скоростью (около 100 м/сек) из сопла установки, ударяется со значительной силой о поверхность, на которую наносится слой торкрета. При этом достигается огромное уплотнение массы, в результате чего временное сопротивление сжатию торкрет-бетона значительно выше (приблизительно 2,5 - 2,75-кратное), чем бетона того же состава, но уложенного в дело любым другим способом. Кроме того, песчинки, ударяясь о поверхность, на которую наносится торкрет, отскакивают от нее, причем, как показали наблюдения над материалом „отскока" не захватывают собой цемента. В результате раствор становится фактически более жирным.
Необходимо отметить, что торкрет, нанесенный на вертикальную поверхность, дает временное сопротивление более высокое, чем нанесенный на горизонтальную поверхность.
Объясняется это тем обстоятельством, что при ударе распыленной смеси о вертикальную поверхность остроконечные песчинки отскакивают от нее и падают на пол; при, нанесении же торкрета в горизонтальном положении указанный процесс происходит менее интенсивно.
2. Торкрет обладает также значительно большим временным сопротивлением растяжению, чем бетон, изготовленный любым из других способов. Поэтому в том случае, если даже торкрет подвергается растяжению, то не требуется особо усиленного армирования, и процентное содержание арматуры можно принять в среднем от 1-1,5%.
3. При ударе о твердую поверхность песчинки отскакивают. Таким образом на поверхности отлагается сначала слой чистого цементного текста, толщиной около 1,5-2 мм. В дальнейшем в этой цементной пленке начинают увязать сначала мелкие, а затем более крупные частицы. Указанная пленка чистого цементного раствора закупоривает все поры обрабатываемой поверхности, чрезвычайно плотно схватываясь с ней. Водонепроницаемость торкрета объясняется не только его большой плотностью, но и образованием цементной пленки.
Поэтому увеличение числа слоев торкрета увеличивает одновременно и его водонепроницаемость.
Насколько велика водонепроницаемость торкрета при правильном торкретировании видно из того, что при опытах пластинка торкрета толщиной 2,5 см не пропустила воду, находясь в течение 2 часов под давлением 49 атм.
4. Правильно нанесенный слой торкрета настолько плотно сливается с поверхностью бетона, на который он наносится, что при испытании разрушение происходит либо по телу бетона, либо по поверхности, не совпадающей с поверхностью соприкасания его со старым бетоном.
5. Как показали наблюдения, торкрет в силу своей плотности оказывает прекрасное сопротивление действию как морской воды, так и кислот и вредных газов.
Однако, для успешности результатов, при нанесении его необходимо соблюдать ряд условий, являющихся следствием самого способа образования распыленной смеси.
Перемешанная насухо смесь из цемента и возможно более остроконечного песка захватывается сжатым воздухом из прибора, называемого цемент-пушкой, и переносится им в распыленном виде по шлангу к так называемому соплу, к которому по другому шлангу под водится под давлением вода. Вода выходит в сопло также в распыленном виде вследствие того, что она пропускается через отверстия диаметром около 1 мм. Водяная пыль пронизывает распыленную смесь, и происходит полное перемешивание. Опыт показал, что торкрет получается наиболее однородным в том случае, если смесь, загруженная в цемент-пушку, не слишком суха и песок обладает влажностью около 5 - 10%. Большее содержание влажности в песке не только вредит качеству торкрета, но и может повести к закупорке шланга сырой смесью.
Для получения наилучших результатов вылетающая из сопла смесь должна наноситься на торкретируемую поверхность при расстоянии сопла от 0,70 до 1 м, причем стоуя должна быть направлена нормально к торкретируемой поверхности. Баагодаря столь близкому расстоянию скорость движения струи очень мало падает, что способствует необходимой силе прилипания торкрета к поверхности и заполнению всех наружных пор ее.
Как было отмечено выше, при торкретировании начинается отскок песчинок, постепенно уменьшающаяся по мере увеличения толщины слоя. При торкретировании вниз отскок составляет: для горизонтальных поверхностей от 12 до 18%, а для вертикальных - от 20 до 30% объема смеси. При торкретировании вверх (потолка) отскок сильно возрастает, доходя до 50-60%.
На основании сказанного можно вывести те условия, которые необходимо соблюдать при торкретировании:
1. Сжатый воздух, несущий по шлангу распыленную смесь, должен быть достаточно чистым и не содержать воды и масла, попадающих в него из компрессора. Поэтому до поступления в цемент-пушку сжатый воздух необходимо пропустить через воздухоочиститель.
2. Сжатый воздух должен поступать под достаточным давлением. Для этого давление в машине поддерживается около 2-3 атм в зависимости от длины шлангов, а также высотного отношения между расположением сопла и машины.
3. Во время торкретирования смесь должна подаваться непрерывно, для чего засыпка ее в цемент-пушку должна производиться в момент открытия клапана - приблизительно через каждые 4 мин.
4. Поверхность, подлежащая торкретированию, должна быть очищена от разрушенных или выветрившихся частиц и промыта. Если торкретированию подвергается бетонная поверхность, чрезвычайно желательно сделать на ней неглубокие насечки. Промывку поверхностей, в особенности вертикальных, не следует делать обильную, та, как на очень мокрую поверхность торкрет ложится плохо. Если торкретированию подвергаются поверхности, впитывающие воду, то обязательно смачивание перед торкретированием независимо от чистоты поверхности. Промывку хорошо делать той же установкой, какой производится торкретирование. Для этого пускают в сопло сначала сжатый воздух, а когда он начнет поступать, открывают вентиль водяного шланга. Вода, распылившись в струе воздуха, с силой вылетает из сопла. При окончании промывки сначала прекращают подачу воздуха, а затем закрывают вентиль.
5. Торкрет нужно наносить несколькими слоями, причем толщина их меняется и зависимости от полной толщины торкрета и необходимой степени водонепроницаемости. Толщина одного слоя 1 -1,5 см. Последующий слой наносится после окончания схватывания предыдущего.
6. Вода должна подаваться в таком количестве, чтобы придавать раствору достаточную жидкую консистенцию, не вызывая стекания смеси. Во время производства работы сопловщик, управляющий также и водяным вентилем, регулирует этот последний, руководствуясь внешним видом наносимого торкрета. Если количество воды соответствует потребности, то это можно определить по жирному и ровному блеску нанесенного слоя. Излишек воды сразу обнаружится по отеканию торкрета, а недостаток проявится появлением сухих полос. В среднем расход воды при торкретировании можно принять равным 0,2 м3 на 1 м3 смеси.
7. При подсчете количества потребных материалов необходимо учитывать как наличие отскока песчинок, так и характерное для торкрета уплотненна массы, не имеющие места при других способах укладки бетона; уплотнение составляет до 15%.
> Смесь берется составом 1 :3 и 1:4, но при обязательном соблюдений предельного размера зерен песка не свыше 7 мм. При этом во избежание последующей закупорки шлангов необходимо весь материал (как песок, так и цемент) пропустить через сито с отверстиями указанного размера.
Торкретирование производится при помощи цемент-пушки, включенной в общую установку. Воздух через воздушный фильтр А всасывается компрессором Б. В воздушном фильтре производится первая очистка воздуха от пыли и излишней влажности. Далее сжатый компрессором воздух поступает в воздушный резервуар В. Здесь производится вторичная очистка уже сжатого воздуха от попавших в него масла и воды. Кроме того резервуар В является регулятором подачи воды из вйдяного бака Г. Из резервуара В сжатый воздух поступает, во-первых в цемент-пушку Д и далее по шлангу в сопло, а во-вторых, - в водяной бак Г
. Из разреза цемент-пушки видно, что она состоит из двух расположенных друг над другом резервуаров 1 и 2. Верхний резервуар служит как бы воздушным шлюзом для нижнего, давая возможность производить загрузку пушки в то время, когда в нижнем резервуаре находится сжатый воздух.
Если по ходу работы необходимо сделать короткий перерыв, необходимо немедленно продуть шланг во избежание его закупорки.
Для обеспечения бесперебойности работы установки необходимо после каждой смены прочищать все части выходного патрубка, тарелку и продувать шланги. Раз в неделю необходимо производить большую чистку с разборкой машины.
Следует отметить очень целесообразный поря док чистки цемент-пушки, который был установлен на работах по постройке Волховской гидростанции. Разборку и чистку машины делала смена, заканчивающая работу; сборку же производила смена, вступающая на работу. Благодаря этому пушка в разобранном виде сразу обнаруживала степень тщательности очистки, и вместе с тем смена, принимающая разобранную и вычищенную пушку, могла сразу обнаруживать возможные повреждения. Таким образом отпадали ссылки на неправильность сборки, недостаточность очистки и сокрытие повреждений.

§ 164. Производственные характеристики торкретирования.

Опытные данные дают за небольшим исключением довольно однообразные показатели коэфициента использования торкретной установки, которые сводятся в среднем к 60% от рабочего времени. Конечно при этом следует учитывать условия работы: производится ли торкретирование ровной, вертикальной или криволинейной поверхности, с пола, с люлек или подмостей, в узком помещении тоннеля или на свободной поверхности.
По наблюдениям соотношения средней продолжительности отдельных элементов работы таковы:
Работа сопла.................. 59.0%
Пуск машины................. 3.5%
Продувка установки и промывка поверхности ..... 7,9%
Передвижка машины и шлангов ........ 4.8%
Неорганизованность производства ........ 8.5%
Отдых рабочих.......................................... 10.0%
Очистка машин и текущий осмотр...... 6.3%

При двойной арматуре нормы выработки уменьшаются на 5%.
Персонал, обслуживающий установки, состоит из основного и вспомогательного. В состав основного персонала входят: один сопловщик, один помощник сопловщика, один машинист при цемент-пушке, один механик у компрессора (последний относится на работы всех питаемых от компрессора механизмов). К вспомогательному пересоналу относятся рабочие на заготовке и засыпке смеси и на передвижке шлангов. Число рабочих, занятых на заготовке смеси, колеблется, во-первых, в зависимости от того, перемешивается ли смесь механизированным способом или гарцованием на бойке и, во-вторых, от размера цемент-пушки: от трех при типе № 00 до 7 при типе №2.

ГЛАВА 28. МЕХАНИЗАЦИЯ АРМАТУРНЫХ РАБОТ.

§ 165. Область механизации.

Из всех процессов, входящих в арматурные работы, т. е. в заготовку и установку арматуры железобетонных конструкций, могут быть механизированы три процесса: правка железа, резка и гнутье, не говоря уже о сварке стыков.
При этом следует заметить, что в общей продолжительности работ указанные три элемента не имеют доминирующего значения. Практика показывает, что изгибание арматуры составляет всего 10-15%, а резка даже менее 5% от времени рабочего процесса. Таким образом, не приходится ожидать резкого снижения стоимости арматурных работ и ускорения железобетонных работ от применения на строительной площадке механизированного способа заготовки арматуры. В особенности это относится к мелкому сортаменту железа (до 16 мм), где потребная мускульная сила может быть невелика, тогда как при больших диаметрах прутьев гнутье при помощи примитивных рычагов (ключей) требует значительного усилия иногда даже нескольких, человек.
В случае полного обеспечения материалом, заготовка арматуры даже вручную протекает настолько быстро, что эта операция никогда не являлась причиной задержки даже при самом интенсивном ведении опалубных и бетонных работ.
Но указанные обстоятельства не могут, конечно, служить оправданием сохранения ручного способа заготовки арматуры. Во-первых, с развитием стандартизации отдельных элементов железобетонных конструкций неизбежно возникает вопрос о централизации заготовки арматуры на центральных строительных дворах. Затем, при ручном гнутье, даже при наличии очень квалифицированных арматурщиков, чрезвычайно редко удается получить точно по чертежам выполненную продукцию. К тому же резкие повороты ключом, делаемые для ускорения гнутья, в особенности при больших диаметрах прутьев, могут повести к перенапряжению железа.
Вот эти-то соображения, не говоря уже об основном, неоднократно ранее приводившемся положении - об освобождении рабочего от роли чисто мускульной движущей силы в рабочем процессе, и обязывает остановиться хотя бы вкратце на некоторых механизмах, предназначенных для арматурных работ.

§ 166. Механизмы для резки железа.

Широко распространенные ручные рычажные ножницы Строймеханизации (СМ-28) хотя и дают увеличение числа резин по сравнению с перерубом вручную (приблизительно на 30%), но могут производить резку железа диаметром лишь до 25 мм. В эти ножницы железо для резки закладывается сверху, что очень облегчает весь процесс; они представляют большие преимущества перед теми типами, где железо закладывается через отверстия.
Недостаток этих ножниц, чения диаметра разрезаемого железа, заключается в том, что здесь движущей силой опять-таки является мускульная сила рабочего, да и работа на ножницах требует достаточного физического усилия.
При массовой заготовке арматуры, например на строительных дворах, когда может потребоваться значительная производительность и при больших диаметрах, могут применяться специальные механические станки, приводимые в действие двигателями. Такие станки выпущены фирмами Футура (типы Ромрик, Купра, Колумбус) с электромотором трехфазного тока в 10 л. с. и Педингауз (тип Симплекс с электромотором).
Работа обслуживающего персонала на таком станке сводится лишь к вкладыванию прутьев и отбрасыванию нарезанных стержней.
Станок для резки железа системы Ромрик приводится в действие мотором, который через ряд зубчатых колес и эксцентрик передает движение верхнему ножу. Верхний нож, скользя вдоль нижнего ножа, разрезает вложенное железо 3. Такая машина может обслужить три станка для гнутья арматуры.
Строймеханизация имеет приводную машину Ср-40 для резки железа диаметром до 40 мм с электромотором в 6-7,5 л. с. Вес машины 885 кг (без двигателя). Число резов - 30 в минуту.
Как указано выше, применение этих машин, в виду огромной их производительности, целесообразно лишь на централизованных строительных дворах. Установка их на отдельных стройках повлечет за собой значительные простои или необходимость частой их переброски с площадки на строительство.

§ 167. Механизмы для гнутья железа.

Эти механизмы также встречаются двух типов: в одних двигателем является мускульная сила рабочего - ручные сгибатели, в других - машины, приводимые в действие электромотором.
Ручные сгибатели как заграничные фирм Кампистру (Франция), Фугура (Германия), так и изготовляемые Строймеханизацией (С-2-25), сгибают железо диаметром до 25 мм, а некоторые модели, например „Рекс" модель 1, только до 16 мм. При таких небольших диаметрах выигрыш в производительности по сравнению с ручным способом, а также и уменьшение мускульного усилия, очень незначительны. И только в ручных станках с зубчатой передачей, на которых можно производить гнутье арматуры диаметром до 42 мм, удается значительно ускорить работу.
Машины для гнутья арматуры представляют собой верстаки, в верхней плите которых имеется ряд дыр для вставки в них держателей, пальцев и упорных шайб, устанавливаемых в зависимости от требуемых форм и видов изгиба стержней.
На этих машинах можно путем перестановки пальцев, упорных шайб и держателей производить загибы, выпрямления крючков, гнутье уток произвольного радиуса и угла поворота, гнутье спиралей, колец, уток с крючками.
Надо также иметь в виду, что перед каждой переменой направления движения необходимо останавливать мотор и пускать его вновь. Это еще более затягивает операцию. Кроме того, как видно из описания, расстановка по дырам прижимных шайб и вилок-держателей должна производиться каждый раз в зависимости от формы и размеров данного загиба. Поэтому при изменении формы и размеров загиба необходимо прижимные шайбы и вилки-держатели переставлять в другие дыры. Таким образом, полная производительность машины будет использована тем больше, чем больше прутьев подлежит изгибу по одному чертежу.
Обслуживающий станок персонал состоит из трех человек, из которых один должен быть квалифицированным арматурщиком (моторист), двое же рабочих заняты на подаче и подготовке.
Указанный недостаток машины „Рекорд", а именно - необходимость после каждого загиба возвращать гитару в исходное положение, устранен в станке „Фабриция". Здесь вместо гитары установлен постоянно движущийся диск, который надо приостанавливать для перемены его установки на требуемый угол загиба. Вследствие этого производительность станка „Фабриция" значительно повышается по сравнению со станком „Рекорд". Следует отметить, что производительность всех видов станков для изгиба в очень сильной степени зависит от степени навыка рабочих и сработанности бригады.

Вернуться в оглавление книги...

МЕХАНИЗАЦИЯ БЕТОННЫХ РАБОТ

Популярные статьи