СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДОРОЖНЫХ ПЛИТ
METHOD OF MAKING PAVEMENT PLATES

Изобретение относится к строительной индустрии и может быть использовано для изготовления предварительно напряженных строительных конструкций, преимущественно железобетонных плит для городских дорог. Для этих целей известен способ изготовления бетонных плит, описанный в патентах RU 2311290, 2292262, 2292261, публ. 2007 г. Способ включает подачу и установку в проектное положение арматуры, которую натягивают до заданного усилия, устанавливают разделительные перегородки, производят укладку дополнительной конструктивной арматуры, подают и уплотняют бетон вибробетоноукладчиком. Когда бетон наберет необходимую структурную прочность, перегородки снимают. В этот момент возможна тепловая обработка полученных изделий. Для этого технологическую линию укрывают изотермическим чехлом с подачей острого пара в перфорированный паропровод, расположенный под поддоном. Плита может быть выполнена из бетона с армированием напрягаемой арматурой из проволоки, например, ⌀5 класса Вр-II в виде пучков, и/или прядей, и/или в виде отдельных стержней, а также с дополнительной конструктивной арматурой в виде сетки из проволоки ⌀3 класса Вр-I.
Формование бетонных изделий с применением опалубки требует дополнительных затрат на ее установку и снятие, тепловая обработка изделий острым паром снижает безопасность технологии.
2
2
Известна безопалубочная технология формования бетона под названием «Тэнсиленд». Технология предназначена для изготовления пустотелых плит из бетона и включает непрерывную укладку бетонной смеси на покрытые металлом, подогреваемые формовочные дорожки, ограниченные рельсами для перемещения осуществляющей укладку формовочной машины. В качестве бетонной смеси для изготовления плит в технологии «Тэнсиленд» используют смесь щебня, песка, цемента, и воды при следующем соотношении, мас.%: щебень - 36-38; песок - 34-36; цемент - 23-25; вода - 8,0-8,5%. Плиты, изготовленные по данной технологии имеют прочность на сжатие 511 кг/см, прочность на изгиб 49,4 кг/см, морозостойкость - 150 циклов, водопоглощение - 2,2%.
Задача настоящего изобретения состоит в расширении технологических возможностей непрерывного безопалубочного формования строительных бетонных изделий.
Для этого предлагается способ изготовления дорожных плит, включающий непрерывную укладку бетонной смеси на формовочные дорожки, ограниченные рельсами для перемещения осуществляющей укладку формовочной машины, формование заготовки и выдержку бетона до необходимой прочности, причем перед формованием заготовки на формовочную дорожку вдоль всей ее длины раскладывают арматурную проволоку, при этом в качестве бетонной смеси используют смесь щебня, песка, цемента, добавок и воды при следующем соотношении, мас.%: щебень - 30-40; песок - 30-40; цемент - 20-35; добавка Д-11 - 0,2-1,0; волокна фибры - 0,02-0,09, вода - остальное, а количественное содержание арматурной проволоки задают из расчета 6-12 кг на 1 погонный метр готовой плиты.
Заявляемое изобретение характеризуется использованием бетонной смеси нового состава в совокупности с объемным армированием получаемой плиты. Введение в состав бетонной смеси комплексной полифункциональной добавки Д11 повышает прочность получаемой плиты. При этом согласно способу арматурную проволоку перед формованием заготовки раскладывают на формовочной дорожке вдоль ее длины, образуя так называемое «продольное армирование». Волокна фибры, введенные в состав бетонной смеси, обеспечивают объемность армирования, что в совокупности с отсутствием поперечного армирования позволяет получать плиты с высокими значениями прочности на изгиб. Количественное соотношение ингредиентов состава бетонной смеси обусловлено следующим. При снижении количества щебня и песка ниже заявленного может произойти снижение прочности готовых изделий на сжатие и изгиб, при увеличении же объемный вес бетона увеличится, а связующая способность уменьшиться и приведет к тому, что при формовке может произойти обвал боков плиты или провал в середине. При снижении количества цемента бетонная смесь не получит пластичности, при увеличении себестоимость готовых изделий увеличится без улучшения физико-механических характеристик. Количественное соотношение добавки Д-11 оптимально для достижения необходимой прочности на сжатие, а волокон фибры - для достижения необходимой прочности на изгиб. Количество арматурной проволоки обусловлено требованиями к готовой дорожной плите в виде трещиностойкости, прочности на растяжение и изгиб. При содержании арматурной проволоки в количестве, меньшем от заявленного, эти характеристики не будут обеспечены, а при большем произойдет утяжеление конструкции без увеличения трещиностойкости, прочности на сжатие и изгиб.
Новый технический результат, достигаемый заявленным способом, заключается в достижении высоких физико-механических свойств дорожных железобетонных плит, получаемых непрерывным безопалубочным формованием.
Пример осуществления способа. Для получения дорожной плиты приготавливают бетонную смесь, соответствующую классу В40-В55. Для этого используют щебень фракции 5020, песок с Мкр - 2,9, цемент ПЦ 400 ДО, арматурную проволоку ⌀5 класса Вр-11, волокна фибры марки BCM-II-RO, 02-20/12 или BCM-II-RO, 02-20/18, а также комплексную полифункциональную органо-минеральную добавку Д-11 к цементам, бетонам и строительным смесям на основе портландцемента по ТУ 5743-007-44628610-2008 в заявленном количественном соотношении. Для формования плит используют бетонное поле с металлическим листовым покрытием, разделенное на 8 формовочных дорожек, ограниченных рельсами для перемещения формовочной машины, оснащенной экструдером для фасонной подачи бетона на формовочную дорожку. Каждая из формовочных дорожек служит поддоном для непрерывного формования плит. Рабочая длина дорожек 90 см, под металлическим листом размещены нагревательные элементы для подогрева поддона и передачи тепла к свежеотформованной заготовке, что ускоряет процесс набора прочности бетона.
По обоим торцам дорожек расположены упоры (анкера) для крепления концов высокопрочной проволоки, применяемой для армирования плит. За упорами, расположенными вначале дорожек, установлены кассеты для бухт проволоки и гидравлические устройства для натяжения проволоки. Подачу бетонной смеси осуществляют с бетоносмесительного узла на тележках.
2
2
Процесс изготовления плит начинают с чистки и смазки одной из формовочных дорожек. Затем посредством специальной машины раскладывают арматурную проволоку и натягивают с помощью гидравлического натяжителя пистолетного типа. Концы проволоки фиксируют в упорах цанговыми зажимами. После окончания процесса натяжения начинают процесс формования заготовок плит. С помощью мостового крана на начало дорожки устанавливают формующую машину «TENSYLAND S-90». С барабана находящейся на машине тяговой лебедки сматывают трос, конец которого закрепляют за анкерный якорь, расположенный на другом конце дорожки. В бункер формовочной машины загружают бетонную смесь подвижностью 2,6-2,8 см, включают тяговую лебедку и вибратор, и в непрерывном режиме по всей длине дорожки через имеющийся в формовочной машине экструдер для фасонной подачи бетона на формовочную дорожку укладывают бетонную смесь и уплотняют заготовку дорожной плиты вибратором со скоростью 2,5-2,7 м/мин. Дорожку со свежеотформованными заготовками накрывают полиэтиленовой пленкой и после достижения бетоном необходимой прочности разрезают на плиты заданной длины. Полученные дорожные плиты имеют: прочность на сжатие - 655-711 кг/см; прочность на изгиб 55,2-61,5 кг/см; морозостойкость - 300 циклов; водопоглощение - 1,47-1,23%, что соответствует марке бетона не менее М-600.
При этом в сравнении с традиционным способом изготовления дорожных плит заявляемый способ более прост и экономически выгоден.