Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций

Раздел: Строительство

Бетоны обладают высоким пределом прочности на сжатие и плохо сопротивляются растяжению. Предел прочности бетонов на растяжение в 10—30 раз меньше, чем на сжатие. Для придания бетону повышенной сопротивляемости растягивающим напряжениям его армируют стальной арматурой, которая воспринимает на себя растягивающие усилия. Благодаря армированию бетона появилась возможность создавать строительные конструкции для несущих элементов зданий и сооружений, хорошо работающих на изгиб и растяжение. Прочность и долговечность железобетонных изделий обеспечивается совместной работой бетона и стальной арматуры, высокой степенью сцепляемости их поверхностей, близкими температурными коэффициентами линейного расширения и способностью бетона защищать стальную арматуру от коррозии.

Армирование снижает усадочные деформации бетона и уменьшает вероятность образования трещин. При армировании железобетонных конструкций необходимо учитывать растягивающие напряжения, возникающие в них при работе в строительных сооружениях, а также и те, которые могут образовываться в процессе изготовления, складирования, транспортирования и монтажа изделий. В связи с этим арматуру принято разделять на рабочую, распределительную и монтажную.

Рабочая арматура воспринимает основные растягивающие напряжения в железобетонных изделиях. Распределительная арматура позволяет равномерно распределять по рабочей арматуре действующие усилия, а монтажная — соединять отдельные элементы арматуры в арматурные изделия и производить сборку железобетонных конструкций (монтажные петли и закладные детали) .

Железобетонные конструкции армируют ненапряженной и напряженной арматурой. Обычное армирование ненапряженной арматурой имеет ряд недостатков. Во- первых, в таких конструкциях нельзя использовать эффективную высокопрочную проволоку, так как ее относительные деформации растяжения под нагрузкой оказываются больше, чем допустимые деформации бетона (элементы больше прогибаются), и вследствие этого в растянутых зонах могут образовываться трещины. Во-вторых, для создания повышенной жесткости железобетонных элементов (уменьшения прогибов изгибаемых элементов) в растянутую зону устанавливают большее количество арматуры, чем необходимо для обеспечения несущей способности по расчету. В-третьих, при ползучести бетона и его усадки при высыхании, возможно образование трещин в растянутой зоне, что нарушает сплошность защитного слоя бетона и приводит к коррозии арматуры.

Все эти недостатки в совокупности с неблагоприятными условиями эксплуатации и воздействием агрессивных сред в конечном итоге снижают долговечность зданий и сооружений.

При изготовлении предварительно напряженных железобетонных изделий их сечения, работающие при приложении эксплуатационной нагрузки на растяжение, предварительно обжимают до 5—15 МПа. Предварительно напряженные железобетонные конструкции при работе на растяжение или изгиб оказываются более трещи- ностойкими и отличаются повышенной долговечностью. Это объясняется тем, что при приложении нагрузок, растягивающие усилия воспринимаются стальной арматурой, в то время, как обжатый бетон в растянутой зоне разгружается полностью или несет незначительные растягивающие напряжения, не превышающие его прочности на растяжение. Вследствие этого трещины не образуются, и защитный слой хорошо предохраняет стальную арматуру от коррозии.

При назначении усилия натяжения арматуры должны учитываться возможные потери напряжения, связанные с уменьшением длины железобетонных элементов вследствие усадки и ползучести бетона под нагрузкой, релаксацией напряжений в арматуре, а также ее удлинения при тепловой обработке изделий и др. В соответствии с существующими строительными нормами и правилами величина натяжения арматуры должна находиться в пределах ее упругих деформаций и не превышать 85—90 % предела ее текучести, а для углеродистой стали, не имеющей ярко выраженной площадки текучести,—65— 70 % прочности от временного сопротивления разрыву. Нормативные и расчетные сопротивления растяжению и сжатию стальной арматуры различных классов приведены в СНиП 2.03.01—84.

Для натяжения арматуры применяют различные способы: механический, электротермический, электротермо- механический и химический. Обжатие бетона в растянутых зонах на заданную величину осуществляется двумя основными способами.

Первый — на упоры силовой металлической формы, способной воспринимать нагрузки без значительных деформаций, или на упоры стенда временно натягивается арматура. В промежутки между упорами устанавливается бортоснастка и формируется железобетонное изделие (или несколько изделий). После его затвердевания и набора необходимой прочности, напряжения с упоров передаются на бетон, и бетон в растянутой зоне обжимается. Анкеровка арматуры обеспечивается ее сцеплением с бетоном.

Второй — в растянутой зоне изготовляемого бетонного изделия с помощью вкладышей образуют технологические отверстия (каналы). После набора бетоном достаточной прочности в подготовленные каналы вводят арматуру (в виде стержней, пучков высокопрочной проволоки или стальных канатов). Арматура с одной стороны изде- лия закрепляется с помощью анкеров, с другой натягивается гидродомкратами или другими способами и закрепляется в натянутом состоянии анкерными устройствами. При этом растянутая зона конструкции обжимается на заданную величину. Каналы с напряженной арматурой заполняются раствором под давлением методом инъецирования, чтобы предохранить ее от коррозии и после затвердевания обеспечить хорошее сцепление бетона со стальной арматурой. Анкерные устройства оставляют на весь период эксплуатации изделия. Этот способ обжатия бетона применяется значительно реже, так как операции образования каналов, протяжки через них арматуры, ее натяжение и инъецирование раствора оказываются весьма трудоемкими.

В отдельных случаях при производстве железобетонных труб арматуру спирально навивают под напряжением на заранее изготовленные бетонные сердечники с последующим нанесением на сердечник и арматуру защитного слоя бетона. Обычно прочность бетона, пригодного для натяжения арматуры, должна составлять не менее 70 % марочной прочности (класса бетона).

Для армирования железобетонных конструкций используются около сорока марок сталей.

В зависимости от технологии изготовления стальную арматуру разделяют на горячекатаную — стержневую диаметром от 6 до 80 мм и холоднотянутую — проволочную диаметром от 3 до 8 мм. Арматура может иметь гладкий или периодический профиль.

Для повышения прочности стержневую арматуру иногда подвергают механической или термической обработке, упрочнению. В зависимости от механических характеристик ее подразделяют на виды и классы:

горячекатаная гладкая классов A-I; периодического профиля A-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI; термически и термомеханически упрочненная Ат-Ш; Ат-IV; At-V; At-VI; упрочненная вытяжкой А-Шв и др.

холоднотянутая проволока гладкая низкоуглеродистая классов B-I; углеродистая Вр-II; буква «р» обозначает рифленая, периодического профиля;

арматурные канаты — спиральные семипроволочные К-7, девятнадцатипроволочные К-19;

прокат для закладных деталей — сталь прокатная углеродистая толщиной 4—30 мм.

Выбор арматурной стали следует производить в зависимости от типа конструкции, наличия предварительного напряжения, а также от условий возведения и эксплуатации здания или сооружения в соответствии со СНиП 2.03.01—84.

В качестве ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций следует преимущественно применять стержневую арматуру класса A-III марки 35ГС; 25Г2С; 32Г2Рпс и арматурную проволоку диаметром 3—5 мм класса Вр-I (в сварных сетках и каркасах).

В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных элементов при длине до 12 м следует использовать преимущественно термически упрочненную арматуру классов At-VI марок 20ГС, 2ЛГС2 и Ат-V марок 20ГС2, 10ГС2, 08Г2С. Допускается применять арматурную проволоку классов B-II, Вр-II и арматурные канаты К-7 и К-19, а также арматуру классов A-VI, A-V, A-IV и А-Шв, упрочненную вытяжкой. При длине свыше 12 м следует преимущественно

применять арматурную проволоку классов B-II, Вр-11, арматурные канаты классов К-7 и К-19 и горячекатаную арматуру классов A-VI и A-V. Допускается применение горячекатаной термически и механически упрочненной арматуры классов A-IV, Ат-IVc (стержневой) и А-Шв.

Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций должна применяться горячекатаная арматурная сталь класса Ас-П марки 10ГТ и класса A-I марок ВСтЗсп2 и ВСтЗпс2.

Одним из новых материалов является фибробетон — бетон, армированный стальными кусочками проволоки или минеральными волокнами ограниченной длины. Как правило, фибробетон имеет хаотичное расположение волокон. Такой вид армирования проще осуществим и позволяет исключить как продольную, так и поперечную арматуру. В настоящее время проводятся исследования возможности использования в качестве армирующих грубые базальтовые волокна, более стойкие в щелочных средах, чем обычное стекло.

На заводах сборных железобетонных изделий и конструкций арматурные элементы изготовляют в арматурных цехах. Мощность арматурных цехов определяется производительностью заводов и колеблется в пределах 1—20 тыс. т/год.

В цехах организуется поточный технологический процесс переработки поступающего в виде стержней и бухт (мотков) металла в изделия. Этот процесс включает: подготовку арматурной стали, ее чистку и правку; заготовку элементов для изготовления арматурных сеток, каркасов, анкеров закладных деталей, подъемных петель и др.; сварку сеток и каркасов, изготовление подъемных петель и закладных деталей; укрупненную (объемную) сборку пространственных каркасов.

Поточный технологический процесс изготовления арматурных изделий должен быть согласован с формовочным цехом по номенклатуре выпускаемых железобетонных изделий. В целях бесперебойной работы формовочных линий создаются заделы сеток, каркасов и других изделий на промежуточных складах.

Поступающую со склада металла арматурную сталь транспортируют по цеху к местам переработки на рельсовых тележках или кран-балкой.

Холоднотянутую и горячекатаную проволоку после чистки, правки и резки в размер на правильно-отрезных станках в пучках или контейнерах передают на дальнейшую переработку в сетки и плоские каркасы на одноточечных или многоточечных сварочных машинах. Отрезанные в размер стержни в зависимости от назначения поступают на гибочный станок для изготовления подъемных петель, анкеров: к одноточечным и многоточечным сварочным аппаратам для изготовления тяжелых (рабочих) сеток и каркасов; на специальные механизмы для высадки анкерных головок или на стенды подварки «коротышей» (для напряженного армирования).

Каркасы и сетки при необходимости могут сгибаться на специальных гибочных станках. Полосовую и профильную сталь для закладных деталей разрезают с помощью механических ножниц или другим способом. Затем в шаблонах к заготовкам (пластинам, уголкам и т. п.) с помощью дуговой сварки подваривают анкеры. Изготовленные закладные детали передают на пост антикоррозионного покрытия и далее в зависимости от назначения либо на посты сварки пространственных каркасов, либо на промежуточный склад. Пространственные каркасы собирают и сваривают на манипуляторах из подготовленных на предыдущих постах элементов (сеток, каркасов, отдельных стержней, закладных деталей и т.п.).

Изготовление арматурных изделий можно расчленить на несколько основных процессов: упрочнение стали, изготовление ненапряженных элементов, изготовление плоских сеток и каркасов, закладных деталей, сборка пространственных каркасов.

Упрочнение стали. Метизные заводы до настоящего времени поставляют арматурную сталь упрочненную и неупрочненную. С целью экономии стали и повышения эффективности ее использования в арматурных цехах или на складе металла организуют упрочнение стали. Существует несколько способов упрочнения: волочением проволоки, холодным профилированием (сплющиванием), скручиванием, вытяжкой и термическим или электротермическим упрочнением ( 3.30).

При волочении горячекатаная проволока с большим усилием протягивается через калиброванное отверстие меньшего диаметра. Металл в процессе волочения деформируется и в результате наклепа упрочняется. По-

лучается холоднотянутая проволока с повышенными физико-механическими свойствами. Аналогичного эффекта добиваются путем холодного профилирования (сплющивания) прокатом проволоки между профилированными валками.

Упрочнение скручиванием осуществляют на специально предназначенных для этого станках. Стержень концами закрепляют в подвижной и неподвижной планшайбах с зажимами и с помощью механического привода скручивают. Неподвижная планшайба не вращается, но способна перемещаться вдоль продольной оси, так как длина стержня при скручивании уменьшается. Через неподвижную планшайбу на скручиваемый стержень действует пружина, создающая некоторое его на-1 тяжение. Следует отметить, что к таким способам упрочнения на заводах сборного железобетона прибегают крайне редко, выполняя их на метизных заводах.

Широкое распространение находит электротермическое упрочнение арматуры (см.  3.30, е). Арматурные стержни из магазина питателем подаются по одному в устройство для нагрева 15, где электрическим то- том нагреваются до 950 °С, после чего подвергаются закалке в водяной ванне 16. Из ванны конвейером 17 стержни подают в устройство для повторного нагрева 18, где они нагреваются до 390 °С и подвергаются медленному охлаждению в копильнике 19. При медленном охлаждении сталь отпускается и становится не такой хрупкой, как после закалки. Электротермическое упрочнение не требует сложного оборудования и позволяет из сталей классов A-II и A-III получить арматуру классов Ат-IV, AT-V И AT-VI.

Изготовление ненапряженных элементов. Арматурную сталь, поступающую в бухтах (мотках), классов B-I, Bp-I, A-II и A-III разматывают, очищают, отмеряют и режут на автоматических станках СМЖ-357, И-6118 и М-6022А. Бухты с помощью консольного крана устанавливают на бухтодержателе («вертушке»). Заправленную оператором в станок проволоку протягивают через правильный барабан, где она выпрямляется, очищается от ржавчины н окалины, затем измеряется счетчиком длины и по его команде отрезается дисковыми или рычажными ножницами.

Правильно-отрезной станок СМЖ-357 используется для переработки гладкой и периодического профиля стали диаметрами соответственно 4—10 и 6—8 мм. Длина прутков может изменяться от 2 до 12 м. Машина имеет четыре скорости подачи проволоки: 31,5; 46; 63 и 90 м/мин. Станок И-6118 предназначен для переработки проволоки небольших диаметров (2,5—6,3 мм). Длина прутков 0,1—9 м. Станок И-6022А рассчитан на переработку гладкой стали диаметром 6—16 мм и периодического профиля 6—12 мм.

Основным рабочим органом правильно-отрезных станков является правильный барабан, вдоль оси вращения которого радиально от центра па разном расстоянии расположены плашки с отверстиями и через них волнообразно протягивается проволока. Барабан вращается с большой скоростью, и плашкн отклоняют движущуюся проволоку от оси в разные стороны. При поочередных, много раз повторяющихся изгибах в барабане проволока выпрямляется и очищается.

Стержневая арматурная сталь на предприятиях, как правило, не подвергается правке и чистке. Однако на отдельных предприятиях иногда предусматривают для очистки ее поверхности станки с планетарным движением металлических щеток, а для правки — роликовые правйльные станы. Для резки арматурных стержней, поставляемых длиной 6—12 м, используют станки С-370 и СМ-3002 и др. с механическим приводом и более мощные с гидравлическим приводом; они режут арматуру диаметром до 40—70 мм. Пряди и канаты обрезают с помощью дисковых пил или используют огневые средства резки. Для резки фасонного проката и листа используют комбинированные пресс-ножницы.

При раскрое арматурных стержней и резке на стержни необходимой длины остаются обрезки разного размера. С целью их утилизации в арматурных цехах устанавливают различные по производительности стыковоч- ные машины контактной сварки ручного (МС-162, МС-1202 и др.), полуавтоматического (МС-2008) и автоматического действия (МСТУ-500). Диаметр свариваемых стержней 10—90 мм.

Контактную стыковку осуществляют путем закрепления концов стыкуемых стержней в подвижном и неподвижном электродах и непосредственного соприкосновения стержней торцами под электрическим напряжением, с последующим разрывом контакта. В местах контакта из-за ограниченной его площади происходит местный разогрев металла, что приводит к увеличению его сопротивления, интенсивному нагреву и оплавлению торцевой поверхности. В разогретом состоянии концы стержней со значительным усилием прижимаются друг к другу, сплющиваются и свариваются. Метод сварки прерывистым оплавлением менее энергоемок и требует меньшей мощности сварочных машин, чем метод непрерывного оплавления. Для стыковки арматурных стержней больших диаметров используют также электродуговую сварку.

В подготовительном отделении цеха устанавливают машины для заготовки стержневой и проволочной арматуры с анкерными головками марок СМЖ-128, СМЖ-166, МО-4 и др. Гнутье из круглой арматуры подъемных петель, хомутов, крюков, анкеров для закладных деталей и т. п. производится на станках СГА-40Б и СГА-90. Арматурные стержни диаметром до 40 мм изгибают также н а станках С-146, СМЖ-301, СМ-3007.

Гнутье арматурных стержней ( 3.33) основано на вращении горизонтально расположенного рабочего диска 2, имеющего центральное и боковые отверстия, в которые могут вставляться пальцы, выступающие на несколько сантиметров над поверхностью. На центральный палец 5 надеваются сменные втулки (различного диаметра), а в одно из боковых отверстий вставляется изгибающий палец 4. На верхней плите станка по обе стороны диска имеются планки с круглыми отверстиями, в одно из которых устанавливается упорный палец 1. Стержень 3 закладывается между опорным, центральным и гибочным пальцами и медленным вращением диска сгибается до необходимого профиля (угла отгиба). Диск останавливают, как правило, концевым выключателем.

Изготовление плоских сеток, каркасов и закладных деталей. Заготовленные элементы передаются к местам сварки плоских сеток и каркасов, а также закладных деталей. Плоские сетки и каркасы могут представлять собой готовые арматурные изделия, либо быть элементами для сборки пространственных каркасов. Плоские сетки могут быть различной длины и ширины в зависимости от размеров выпускаемых железобетонных изделий.

Разделяют сетки на монтажные (верхние), располагаемые в сжатой зоне конструкции, и рабочие (нижние), воспринимающие основные растягивающие напряжения. Сетки состоят из продольных и поперечных

прутков, сваренных с определенным шагом под углом 90 °С. Диаметры проволок или стержней, марки сталей, шаг поперечных прутков и другие размеры и данные указываются в рабочих чертежах.

Плоские арматурные каркасы располагают в изделиях в вертикальном положении. Они состоят из двух продольных стержней (иногда большего количества) одинакового или разного диаметра, соединенных с помощью сварки короткими поперечными прутками. Сетки и каркасы сваривают контактной точечной сваркой на одноточечных, двухточечных и многоточечных машинах с механическим и пневматическим приводом ручного, полуавтоматического и автоматического действия. Поперечные и продольные стержни сваривают в местах их пересечения (крестообразное соединение). Свариваемость сталей, как отмечалось, различна. Большое влияние на качество точечной сварки помимо марки стали оказывает продолжительность пропускания электрического тока, его сила и плотность. В связи с этим различают мягкий и жесткий режимы контактной точечной сварки.

Мягкий режим характеризуется большим временем нагревания стыка током (от 0,5 до нескольких секунд) при относительно небольшой плотности тока 80— 120 А/мм2. Жесткий режим сварки протекает в доли секунды (0,01—0,5 с), но требует увеличения плотности тока до 120—300 А/мм2. Арматурные стали с содержанием углерода больше 0,2 % и низколегированные стали рекомендуется сваривать, применяя мягкие режимы сварки. Во избежание отжига, холоднотянутую проволоку сваривают, используя жесткий режим. Наблюдаемое при этом небольшое снижение прочности удовлетворяет браковочный минимум. Малоуглеродистые стали могут хорошо свариваться как по мягкому, так и по жесткому режимам.

Для контактной точечной сварки сеток и каркасов используют различные виды электродных машин. Главные рабочие органы таких машин — подвижный (верхний) и неподвижный (нижний) медные хоботы с укрепленными на них электродами. Хоботы и электроды охлаждаются водой. Головка нижнего электрода на несколько миллиметров возвышается над уровнем рабочего стола. К хоботам подведен электрический ток от понижающего трансформатора, расположенного в кор-

пусе машины. Верхний электрод приводится в движение пневмоцилиндром. Продолжительность нагрева контакта регулируется с помощью реле времени. На одноточечных машинах можно сваривать плоские каркасы и сетки длиной до 7 м и шириной до 1,2 м. Одноточечные сварочные машины надежны в работе. Но работа на них очень трудоемка, и ввиду этого в последнее время они применяются относительно редко.

Плоские сетки шириной до 3800 мм сваривают на автоматических линиях ( 3.34). Продольная арматура непрерывно сматывается с бухт, проходит правильное устройство и поступает в многоточечную сварочную машину. Поперечные прутки заранее нарезаются на правильно-отрезных станках и закладываются в магазин машины, откуда подаются на сварку автоматически. Одновременно может свариваться в 36 точках. Сваренная сетка отмеряется по длине, разрезается автоматически по всей ширине гильотинными ножницами и падает со стола на поддон или в контейнер. Сетки могут разрезаться и продольно специальными ножницами. Когда нарезается необходимое количество сеток, их транспортируют в контейнере в формовочный цех, на промежуточный склад или на укрупненную сборку пространственных каркасов.

Плоские двухстержневые каркасы шириной 70— 900 мм аналогичным образом сваривают на автоматических линиях И-2АМ-1, И-2АК-1, И-19РС-1 и И-1АМ-4. Производительность таких линий до 360 м/ч. Сварочные машины допускают изменение таких линий между поперечными прутками с автоматическим переходом от одного шага к другому. При серийном производстве сеток и каркасов используют многоточечные машины полуавтоматического и автоматического действия МТМ-09, МТМ-32, МТМ-35, МТМК-Зх100 и АТМС-14Х X75-7-I (7-2).

Закладные детали в железобетонных конструкциях предназначены для соединения отдельных элементов здания. Они состоят из пластин листовой (полосовой) стали или профильного проката, к которым с помощью дуговой сварки приваривают анкеры из стальной круглой арматуры гладкого или периодического профиля. Металл закладных деталей очищается от ржавчины пескоструйными аппаратами и на них наносится антикоррозийное покрытие. Самой надежной и эффективной

защитой является металлизация поверхностей закладных деталей оксидом цинка, алюминия и др.

Сборка пространственных каркасов. Как указывалось, в арматурных цехах должны выпускаться изделия высокой готовности, допускающие минимальную доработку в формовочном цехе. С этой целью с помощью сварки и вязки собираются объемные (пространственные) арматурные каркасы из плоских и согнутых сеток, каркасов и других элементов.

В зависимости от конфигурации изделий используют различные сварочные станки и установки. Арматурные каркасы круглого сечения для трубных железобетонных изделий изготовляют на навивочных сварочных станках; сварку замкнутых каркасов прямоугольного сечения для колонн осуществляют на специальной установке с подвижной и неподвижной планшайбами; объемные коробки для железобетонных плоских панелей и блоков собирают на горизонтальных или вертикаль- пых кондукторах или кондукторах-манипуляторах, где пересечения проволок и стержней сваривают подвесными сварочными клещами. В отдельных случаях для упрощения сборки таких каркасов применяют предварительную гибку плоских сеток и каркасов на гибочных станках СМЖ-34, СМЖ-353 и др.

Для сборки пространственных каркасов размером 3X7,2 м используют вертикальные односторонние установки— кондукторы-манипуляторы СМЖ-56А и аналогичные двухсторонние установки СМЖ-55 и СМЖ-286. Вертикальная односторонняя установка такого типа показана на  3.35. Сварку объемных каркасов на данной установке можно осуществлять не нагибаясь, так как кондуктор 3 позволяет перемещать каркас вверх и вниз по направляющей 2. Сварочные клещи выполнены подвесными облегченными, и их масса уравновешивается противовесом, груз которого находится внутри колонны 6. Каркас собирают следующим образом. Элементы арматурного каркаса устанавливают на кондукторе 3 и фиксируют, а затем проваривают все необходимые точки при ступенчатом, шаговом перемещении кондуктора в приямок. Закладные детали приваривают к арматурному каркасу или закрепляют с помощью накладок и болтовых соединений. Подъемные петли, когда это возможно, подваривают или привязывают к каркасу вязальной проволокой.

Изготовление элементов напрягаемой арматуры и армирование методом непрерывной навивки. Для армирования предварительно напряженных изделий и конструкций используют низколегированные стали и высокопрочную проволоку. В производстве сборного железобетона применяют линейное армирование напрягаемой арматурой (стержнями, прутками, прядями и канатами мерной длины) и непрерывное — методом непрерывной навивки высокопрочной проволоки на упоры силовой формы или на затвердевшее железобетонное изделие.

 Стержневая арматурная сталь может подвергаться правке на специальных правильных столах, при необходимости чистки металлическими щетками, стыковой или дуговой сварке, резке в размер и устройству на одном или обоих концах анкеров. К первым двум операциям прибегают крайне редко, так как стержни имеют достаточную сопротивляемость изгибу и при правильном хранении не ржавеют. Стыковую сварку и резку стержневой напрягаемой арматуры производят на тех

же станках, на которых заготовляют ненапрягаемую арматуру.

Устройство анкеров на концах стержней для закрепления их на упорах форм или стендов присуще только напрягаемой арматуре. Анкерные устройства бывают двух видов — шпоночные для одноразового использования и съемные (инвентарные) для многоразового применения. Шпоночные анкеры выполняют в виде высаженных головок, обойм или подваренных коротышей, напрессованных втулок и шайб на машинах СМЖ-128, СМЖ-155, МО-4 и др. Головки изготовляют на стыковочном сварочном станке (аппарате) с видоизмененной формой одного электрода ( 3.36). Диаметр головки должен быть в 1,5—2 раза больше диаметра стержня. Чтобы головка имела ровную опорную поверхность, на конец стержня перед высадкой надевают шайбу. Конец стержня разогревают до пластического состояния и затем опрессовывают. Необходимо строго выполнять режим высадки головок, так как перегрев или быстрое охлаждение может привести к возникновению внутренних напряжений в месте перехода от головки к стержню и при натяжении к обрыву головки. С целью повышения надежности анкеры изготовляют также путем поперечного сплющивания концов арматуры в холодном состоянии на специальных станках.

Проволочная напрягаемая арматура проходит те же предварительные этапы переработки, что и обычная иенапрягаемая арматура. Анкеры на концах проволоки образуют вы прессов кой головок в холодном состоянии на прессе в закрытом штампе (коническом или сферическом). Анкеры на прядевой арматуре н канатах делают с помощью специальных гильз из мягких сталей. Гильза надевается на конец пряди или каната и опрес- совывается под большим давлением путем продавлива- ния гильзы через меньшее по диаметру отверстие матрицы. При необходимости на гильзах после опрессовки нарезается резьба. Для удобства транспортирования и хранения пряди арматуры свертывают в кольца диаметром 2 м.

При изготовлении длинноразмерных железобетонных изделий, армируемых высокопрочной проволокой, пряди или прутки проволоки целесообразно заготовлять непосредственно у мест формования изделий, а для ан- керовки использовать инвентарные анкеры и зажимы.

Методом непрерывной навивки армируют железобетонные изделия, изготовляемые в формах, оборудованных упорами, возвышающимися над поддоном у его торцов за пределами бортоснасткн ( 3.37). Установка работает следующим образом. Бухта проволоки 1 устанавливается на бухтодержатель 2. Проволока протягивается через все ролики, механизмы и блоки, и конец ее крепится в точке Б на упоре 10 формы или стенда. При движении каретки 8 с поворотным шпинделем 9 и пинолью проволока 3 сматывается с бухты, проходя через правильно-очистные ролики 4, ролики 5, тормозную муфту 6 и натяжную станцию 7. В результате сопротивления движению проволоки тормозной муфтой в точке А на участке от А до Б в проволоке создается заданное напряжение, которое регулируется подвешенным на блоке грузом 2Р. Проволока навивается сначала на два симметрично расположенных упора на торцах формы с последующим переходом навивки на другие пары. Для завершения навивки проволока

вручную закрепляется на форме и обрезается. Более совершенной навивочной машиной, работающей на том же принципе, является установка МПС. Установка имеет' неподвижный портал, под которым перемещается поддон силовой формы. Арматура навивается автоматически без участия оператора.

Аналогичным способом производится навивка напряженной спиральной арматуры на заранее заготовленные и затвердевшие бетонные сердечники при производстве напорных труб ( 3.38). Так как при полном расчетном напряжении проволоки часто наблюдаются обрывы, применяют комбинированный способ. Напряжение в проволоке создается путем частичного механического натяжения (до 50 % расчетного) и электротермического — навивки проволоки в горячем состоянии и последующего охлаждения в условиях, не допускающих свободного сокращения в результате закрепления ее на упорах. После остывания в проволоке возникают дополнительные напряжения, а суммарное механическое и электротермическое напряжение соответствует расчетному.

В зависимости от способов натяжения, вида используемой арматуры, особенности конструкции изделий и т. п., для закрепления напряженной арматуры используют инвентарные (съемные) зажимы и анкеры ( 3.39). При больших усилиях натяжения анкерные устройства оставляют на затвердевших изделиях (если по расчету сцепление арматуры с бетоном оказывается недостаточным и возможно ее проскальзывание).

Съемные анкеры ( 3.39) по способу закрепления арматуры подразделяют на плоские клиновые, когда одна или две проволоки зажимают в конусной прорези плашки плоским клином; конические клиновые устройства, в которых концы проволоки располагают по периметру конического отверстия — обоймы и зажимаются там коническим клином; резьбовые устройства, имеющие нарезку и гайку на концах стержней; петлевые устройства, в которых проволока огибается вокруг упора или к стержню приваривается петля из полосовой стали; волновые устройства, состоящие из плит волнового профиля, между которыми зажимается одна или несколько проволок.

Арматурные изделия должны строго соответствовать требованиям проекта. Стальная арматура наравне с бетоном воспринимает основные напряжения в конструкциях, и от качества и правильности изготовления арматурных изделий во многом зависит прочность и долговечность сооружений.

Механизация процессов изготовления арматурных изделий. На заводах сборного железобетона на производство арматурных изделий приходится до 40 % себестоимости продукции. Такие высокие затраты связаны с большой трудоемкостью процесса и использованием ручного труда.

Одна из важнейших задач — комплексная механизация и автоматизация трудоемких процессов изготовления арматурных изделий. Перспективно создание высокопроизводительных арматурно-сварочных автоматов с роликовыми электродами, способными вести сварку сеток и каркасов в непрерывном режиме, обеспечивать надежную подачу и фиксацию поперечных прутков и высокое качество сварки. С целью снижения затрат труда на заготовку, сварку сеток и каркасов, гнутье, сборку объемных элементов, их транспортирование и установку в формы механизация должна идти по пути создания надежных машин для непрерывной, автоматической навивки высокопрочной проволоки на формы.