Все о работе со специальными цементами.

Классификация, свойства, виды специальных цементов

Currently browsing арматура

Охрана труда при производстве арматурных работ

Механизированную заготовку арматуры (чистка, выпрямление, резка, гнутье) осуществляют на станках и машинах, расположенных в арматурном цехе или на специально отведенном огражденном участке. Все машины и механизмы должны быть установлены и закреплены на прочном основании. Движущиеся части механизмов необходимо ограждать, а электропроводку хорошо изолировать и защищать от механических повреждений. К механизированной заготовке арматуры и изделий из нее допускаются лишь лица, прошедшие специальное обучение и имеющие соответствующее удостоверение. Рабочий, обслуживающий определенный механизм, должен быть снабжен инструкцией, в которой указываются требования охраны труда, предельные нагрузки и скорости вращения рабочих органов.
Если выпрямление легкой арматуры производится на самотасках, то площадка должна быть ограждена и отстоять от рабочих мест и проходов не менее чем на 3 м. До начала работы самотаски необходимо проверить исправность троса и прочность закрепления конца арматуры.
К производству сварки допускаются лишь электросварщики, имеющие удостоверения, устанавливающие их квалификацию и характер сварочных работ.

Способы натяжения арматуры

При изготовлении железобетонных конструкций с последующим натяжением арматуры на затвердевший бетон арматуру укладывают в каналы или борозды изготовленных железобетонных конструкций, а затем напрягают механическим, электротермическим и комбинированным способами.
При механическом способе используют гидравлические домкраты, грузовые устройства и лебедки с динамометрами. Наибольшее распространение для натяжения стержневой и проволочной арматуры получил электротермический способ. Он менее трудоемкий, не требует сложного, металлоемкого оборудования и может быть применен в любых условиях, где есть электроэнергия. Сущность электротермического способа натяжения арматурных стержней состоит в использовании свойств стали удлиняться при нагреве во время пропуска электрического тока. Величина усилия в стержне после его остывания во многом зависит от точности заготовки арматуры. Заготовленные стержни длиной с высаженными головками и шайбами нагревают на специальной установке и получают удлинение. Разогретый стержень длиной укладывают на упоры формы или стенда. Во время остывания стержень стремится уменьшить свою длину до первоначальной величины, но этому препятствуют упоры, жестко прикрепленные к форме. Поскольку стержень не может уменьшиться до первоначальной
длины, а получает при остывании абсолютное удлинение, он находится в напряженном состоянии. Когда стержень остынет до температуры ниже 100 °С, производят укладку и уплотнение бетона. Отформованное железобетонное изделие проходит теплообработку, после чего сжимающее усилие воспринимается бетоном.

Арматурные работы при изготовлении напряженно-армированных конструкций

Для изготовления напряженно-армированных конструкций применяют стержни горячекатаной арматуры, высокопрочную проволоку, пряди, канаты, а также пучки и пакеты из них.
Проволочные пряди образуются в результате скручивания двух и более проволок d=2,5...5 мм. Наша промышленность выпускает семипроволочные пряди из проволок d= 1,5...5 мм, 19-проволочные пряди из проволок d= 1.5...4 мм. Проволочные канаты изготовляют из нескольких прядей: двухпряд-ные — в каждой пряди по семь проволок или по 19 проволок d=1,5...3 мм при шаге свивки и трехпряд-ные — в каждой пряди по семь проволок d=1,5...3 мм.
Для симметричного размещения рабочей арматуры по сечению канала железобетонного изделия проволоку или пряди объединяют в пучки и располагают по окружности. Отдельные проволоки в пучке прикрепляют вязальной проволокой к спиралям.
Изготовляют их длиной 50...70 мм из проволоки d=2,5 мм с шагом 20 мм и устанавливают по длине пучка через 1,2...1,5 м. В зависимости от воспринимаемого усилия в пучке может быть 8... 48 проволок.
Для защиты пучка арматуры от коррозии по окончании натяжения всех проволок производят нагнетание цементного раствора в канал. Чтобы раствор хорошо обволакивал каждую проволоку, в пучке укладывают три коротких отрезка проволоки, образующие по его длине три щели. При строительстве мостов, эстакад применяют мощные пучки, состоящие из 10...50 проволок d= = 3...8 мм, расположенных многорядными кругами вокруг центральной проволоки d=8 мм. Арматурную проволоку в каждом ряду связывают вязальной проволокой. Сформированный пучок заключают в трубку 6 и укладывают в опалубку изготовляемой балки или вводят в готовый канал.
Балки больших пролетов армируют пучками, состоящими из шести групп проволок. В каждую группу входит семь проволок d=3...5 мм, закрепленных вязальной проволокой вокруг спирали.
При изготовлении напряженно-армированных конструкций для закрепления концов арматуры после ее натяжения применяют однократно используемые приспособления: высаженные головки, обжимные анкеры и клиновидные устройства, а также многократно используемые инвентарные зажимы. Для закрепления стержневой напряженной арматуры на упорах форм или стендов используют однократно применяемые устройства: в виде приваренных на концах стержней стальных коротышей или стальных петель, а также в виде высаженной головки с шайбой и с напрессованной втулкой из стальных бесшовных труб.
Наибольшее распространение получил способ закрепления стержневой арматуры с помощью высаженных головок, изготовление которых менее трудоемко и не требует дополнительных затрат металла. Устраивают высаженные головки на специальных стыковых электросварочных аппаратах. Стержень, на котором необходимо получить высаженную головку, своим концом с предварительно насаженной шайбой закрепляют в неподвижном зажиме сварочного аппарата. После разогрева стержня током до температуры 700...800°С подвижный зажим с медным упором перемещается к неподвижному зажиму. В результате сжатия на разогретом участке стержня длиной 2,5d±5 мм образуется местное утолщение, называемое высаженной головкой. Высадка головки начинается только после выключения тока. Высаженные головки на стержнях должны термически обрабатываться с выдерживанием их в течение 1...2 ч при температуре 200...300°С. Имеются установки для одновременной высадки головок на обоих концах стержня длиной 5,5...6,5 м и d = 10...25 мм. Стержни с высаженной головкой с напрессованной втулкой или с приваренными коротышами закрепляют на поддоне с помощью вилочного упора,
а с приваренной петлей — с помощью упора.
Для закрепления напряженной арматуры в качестве инвентарного приспособления используют клиновой зажим и полуавтоматический зажим НИИЖБа. В клиновом зажиме напряженный стержень закрепляется в корпусе с помощью клина, насечка которого врезается в арматурный стержень и тем самым исключает его проскальзывание. Полуавтоматический клиновой зажим НИИЖБа используют для закрепления стержневой, проволочной и прядевой арматуры.
Для высадки головок холодным способом на проволоке d=4.,.7 мм
применяют прессы, а горячим способом — стыковые сварочные аппараты. На проволочной арматуре устраивают концевые головки (при заделке в высокопрочном бетоне) и дополнительные промежуточные головки при заделке в бетоне пониженных марок. Схема работы стыковых сварочных аппаратов при высадке промежуточной головки и концевой. В первом случае проволоку располагают до упора 5 и закрепляют эксцентриками в неподвижном зажиме и подвижном. Когда конец проволоки разогреется до температуры 600... 640 °С, ток выключают и с помощью рычага подвижный зажим высаживает промежуточную головку. Для устройства концевой головки в подвижный зажим устанавливают медный упор, с помощью которого производят обжатие разогретого конца проволоки. Головка должна иметь длину 5.„6 мм, диаметр 1,5...2d проволоки.
Для закрепления проволочной арматуры (с передачей усилия на бетон) применяют анкеры различной конструкции: конический, гильзовый, стаканный и глухой. При закреплении пучковой арматуры в коническом анкере концы проволок пропускают через коническое отверстие в анкерной плите. Когда произведено натяжение проволок с помощью гидравлического домкрата двойного действия, анкерная пробка заклинивается в плите тем же домкратом и зажимает арматурную проволоку. В анкерной пробке имеется отверстие для нагнетания раствора в канал. Пучок арматуры вводят в канал, образованный в железобетонном изделии специальным каналообразователем, состоящим из газовой трубы, смазанной солидолом. Через 2...3 ч после укладки и уплотнения бетонной смеси каналообразователь извлекают из железобетонной конструкции. Вместо каналообразователей в опалубку можно укладывать пучок проволочной арматуры с защитной металлической трубой. Концы проволок пропускают через отверстия анкерных плит с выпуском из них на 500...600 мм (для закрепления к подвижной обойме гидродомкрата). Пучковую арматуру в фермах и балках длиной более 18 м натягивают с двух сторон, а при длине до 18 м — с одной стороны. В последнем случае с одного конца балки проволоку закрепляют наглухо в коническом анкере до ее натяжения, а с противоположного конца — после натяжения.
Гильзовый анкер имеет стержень (болт) с утолщением посередине (бурт). На одном его конце имеется нарезка с гайкой, а на другом — кольцевые выступы (для лучшего заанкеривания арматуры. На стержень со стороны нарезки надевается гильза, а в ее широкую часть вставляют концы пучковой арматуры, которые с помощью фильера зажимаются между гильзой и стержнем.
В мостостроении для закрепления мощных пучков арматуры в сборных и монолитных конструкциях применяют анкеры стаканного типа. На пучок с защитной трубкой устанавливают ограничительную шайбу и стакан с отверстием в днище-Чтобы расклинить проволоку в обжимном кольце, забивают конический вкладыш. Для более надежного заанкеривания в стакане проволоки ее концы отгибают в виде крючков и заделывают бетоном М500. Натяжение пучка арматуры производят за два полукольца, к которым подсоединяют гидродомкрат. После натяжения арматуры в пространство между ограничительной шайбой и стенкой железобетонной конструкции забивают клинья, а домкрат и полукольцо снимают.
Глухой анкер применяют при изготовлении монолитных напряженно-армированных конструкций. Концы проволок арматурного пучка отгибают с одного конца мостовой балки, заводят в защитную трубку и привязывают к пучку вязальной проволокой. В таком виде пучок с петлевыми отгибами укладывают в опалубку и бетонируют. По окончании твердения бетона концы проволок оказываются жестко заделанными с одной стороны балки, а с другой устанавливают анкер стаканного типа, с помощью которого и производят натяжение пучка. Чтобы бетон при его уплотнении не попадал в канал, зазор между пучком и защитной трубой законопачивают.
При натяжении отдельных проволок или их групп с передачей сжимающих усилий на упоры кроме инвентарных зажимов НИИЖБа используют втулки с клиньями, клиновые цанги и анкерные плиты с клиньями. Изготовляются клинья из высокопрочных сталей с термической обработкой с образованием на поверхности насечек глубиной 0,4...0,5 мм.
Прядевую арматуру закрепляют в зажимах НИИЖБа, в плоских клиновых зажимах, состоящих из обоймы и клина,в стальных гильзах, опрессованных на концах прядей с помощью штампа.
Канатную арматуру закрепляют в круглом клиновом зажиме,состоящем из втулки, в которой заанкеривают две пряди каната с помощью клина. Втулку закрепляют в захвате,который тягой соединяется с домкратом.

Электросварка арматуры

Электросварка универсальна и нетрудоемка. На строительной площадке с помощью электросварки проще и удобнее соединять арматурные каркасы, сетки и отдельные стержни. Пространственная жесткость узлов сборных элементов обеспечивается благодаря сварке различных закладных элементов и арматурных стержней.
Электросварочные работы выполняют с применением контактной и дуговой сварки. Разновидностями первого вида являются контактно-стыковая и точечная сварка, а второго — дуговая шовная (с применением одного или нескольких электродов), ванная, ванно-шовная и электрошлаковая сварка. В последние годы начинает применяться плазменная сварка.
При необходимости соединения арматурных стержней друг с другом по длине используют контактно-стыковую сварку. Это самый экономичный способ соединения элементов, не требующий дополнительного расхода металла на накладки, подкладки и пла-
вящиеся электроды. Кроме того, при этом представляется возможным механизировать и автоматизировать все технологические процессы. Контактно-стыковой способ основан на соединении друг с другом разогретых до температуры плавления торцов стержней под воздействием электрического тока и последующего механического сжатия.

Механизированное изготовление арматурных изделий

Для производства железобетонных конструкций было израсходовано в 1982 г. более 11 млн. т стали. Отсюда видно, как важно вести борьбу за экономию металла при раскрое арматуры и изготовлении из нее различных изделий.
Арматуру, поступающую на заводы в бухтах (мотках), обрабатывают на автоматических правильно-отрезных станках, которые производят размотку, правку, чистку и резку стержней необходимой длины. В настоящее время выпускают станки-автоматы для выпрямления круглой арматуры d=3...14 мм, а также для правки и резки круглой и периодического профиля арматуры.
Наибольшее распространение получили станки-автоматы, основными узлами которых являются механизмы подачи, правки, резки и приемно-отмеривающее устройство. Арматурная проволока с помощью тянущих роликов сматывается с бухты и подается во вращающийся правильный барабан с плашками внутри. Выпрямленная проволока, достигнув упора, автоматически включает режущие ролики, которые без остановки движения проволоки отрезают стержень необходимой длины. Тянущие и режущие ролики приводятся во вращение электродвигателем, а правильный барабан — электродвигателем. Готовые стержни подают в приемный лоток, а из него к станкам для сварки сеток и плоских каркасов.
Стержневая арматура d=10...40 мм очищается и выпрямляется как вручную, так и механически. Очистка стержней осуществляется ручными стальными щетками или электрощетками. Для правки стержневой арматуры вручную применяют специальные стальные плиты с уголками или штырями. Стержни d=24...40 мм выпрямляют с помощью накладного ключа. Для правки тяжелой арматуры более d=24 мм используют станки для гнутья арматуры (С-146 А). Резку арматуры осуществляют на приводных и ручных станках.

Изделия из арматуры

В зависимости от вида железобетонной конструкции и условий ее работы применяют: сетки сварные плоские для всех видов плит перекрытий, сводов-оболочек, покрытий, фундаментных плит и стен; сетки сварные рулонные для устройства железобетонных покрытий дорог, взлетных полос аэродромов и Других конструкций; плоские сварные каркасы для армирования балок, прогонов и ригелей. В этих каркасах рабочую арматуру приваривают сбоку к вертикальным стержням с одной или с двух сторон, в один или два ряда по вертикали. Сверху плоский каркас имеет монтажную арматуру. Рабочую арматуру с монтажной можно соединять непрерывным стержнем, образуя плоскую фермочку. Балки армируют двумя и тремя плоскими каркасами, соединенными хомутами. При устройстве арматурных каркасов из гладкой арматуры для балок, прогонов и ригелей арматурный каркас собирают из прямолинейных рабочих стержней, воспринимающих растягивающие усилия в нижней зоне изгибаемой балки, стержней, отогнутых под углом 45° для воприятия главных растягивающих напряжений, монтажной арматуры и хомутов. Каркас колонны состоит из рабочих стержней, хомутов и арматурных выпусков, а каркас колонны с жесткой арматурой — из уголков, раскосов (круглых стержней) и хомутов. Рулонные сетки изготовляют шириной до 3 м, массой 100...300 кг с расположением рабочих стержней в продольном или в поперечном, а также в обоих направлениях. Для сеток применяют стальную холоднотянутую проволоку и низколегированную катанку периодического профиля. Арматурные стержни, применяемые для изготовления каркасов и сеток, должны иметь чистую поверхность, без окалины и ржавчины, отпадающей при ударе, молотком, без следов масла, краски и других загрязнений.
В каркасах балок и прогонов на концах рабочих стержней периодического профиля отгибы не делают. Хорошее сцепление бетона с арматурой обеспечивается за счет ее рифленой поверхности.

Упрочнение арматуры

Для повышения предела текучести арматурной стали применяют термическое или механическое упрочнение в холодном состоянии. При механическом упрочнении арматуры используют явление наклепа, т. е. изменение механических свойств металла в результате действия пластических деформаций. Механическое упрочнение стали производят тремя способами: силовой калибровкой, волочением и сплющиванием.
Упрочнение металла силовой калибровкой происходит в результате вытяжки арматуры на специальных гидравлических или механических установках. Гидравлические установки оборудованы гидравлическими домкратами с усилием 600 кН и ходом поршня 800 мм. В механических установках для вытяжки арматуры используют лебедки, винтовые домкраты, кривошипно-шатунные или рычажно-грузовые механизмы. Кривошипно-шатунные механизмы яв-
ляются наиболее производительными. Они обеспечивают полуавтоматический и автоматический режим работы. Арматура диаметром 3...8 мм, поступающая в бунтах, упрочняется установками с
лебедками.
Упрочнение металла волочением основано на протягивании арматурной проволоки d=2...8 мм через волочильные плиты с конусообразными отверстиями, которые называют глазками или филерами. При протягивании проволоки через несколько волочильных плит с постепенно сокращающимися отверстиями ее диаметр уменьшается, а длина увеличивается. Арматурную проволоку, прошедшую упрочнение способом волочения, называют холоднотянутой.

Классификация арматуры

Для изготовления обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций применяют арматурную сталь.
По технологии изготовления различают стержневую арматурную сталь, получаемую путем горячей прокатки, и проволочную, получаемую в результате волочения стали в холодном состоянии. Стержневую арматуру, в свою очередь, делят: на горячекатаную, не подвергающуюся упрочнению после проката; упрочненную вытяжкой в холодном состоянии после проката; термически упрочненную. В зависимости от механических свойств арматуру делят на пять классов: A-I, A-II, A-III, A-IV и A-V. Горячекатаную стержневую арматуру изготовляют: класса A-I гладкого профиля, а классов A-II, A-III.-A-IV и A-V — периодического профиля с пределом текучести 240...800 МПа, термически упрочненную классов Ат-IV, At-V и Ат-VI с пределом текучести 600... 1000 МПа.
Для того чтобы арматурные стали по внешнему виду отличить друг от друга, концы термически упрочненных стержней в зависимости от класса окрашивают: At-IV — в красный цвет, At-V — в синий, At-VI — в зеленый.