Виброштампование крупных ЖБИ-панелей

Виброштампование крупных панелей и крупноразмерных изделий: лестничных маршей, кессонированиых плит перекрытий и др. требует более углубленного изучения процессов формования изделий, чем это имеет место теперь. Параметры мощного оборудования и агрегатов заводов изделий (мощность, максимальное усилие штампования, скорость, амплитуда и частота колебаний рабочих органов, удельное давление) могут быть правильно выбраны после тщательного изучения процесса формования с использованием теорий упруго-пластично-вязких сред. Использование этих теорий возможно при знании свойств бетонной смеси, характеризуемой структурной вязкостью и предельным напряжением сдвига.

Рассмотрим процесс виброштампования крупных панелей. Виброштамп представляет агрегат, предназначенный для уплотнения бетонной смеси, в форме крупной панели перекрытия с одновременным формованием кессонов панели. Кессоны панели размером в плане до 6х6 м формуются при помощи виброкоробов размером 560X560 мм, которые прикреплены при помощи упругой связи (пружины) к общей раме. После того как виброштамп опустится на необходимую глубину, на отформованные ребра спускают прижимную решетку и затем отрывают виброштамп от панели. Внутри каждого виброкороба смонтирован электромагнитный вибратор И-85 или электромеханические И-7 или И-117, каждый с. самостоятельным электроприводом.

Во время погружения виброштампа в бетонную смесь удельное давление составляет 0,08 кг/см². По мере понижения внброштампа удельное давление уменьшается за счет гидростатического давления вибрируемой бетонной смеси, действующего на штамп. В этом существенное отличие процесса внброштампова-ния бетонной смеси от процесса закрытого штампования металлической детали, осуществляемого обычно с приложением больших усилий на штамп, опускающийся с постоянной скоростью в металл. Траектории равных нормальных сжимающих, растягивающих, а также сдвигающих напряжений, полученные оптическим способом,. При закрытом штамповании требуется создать течение металла в полости между пуансоном и матрицей, что возможно с приложением значительных усилий. В конце процесса штампования происходит резкое увеличение давления, объясняемое С. И. Губкиным уменьшением высоты металла до дна матрицы. По исследованиям Н. А. Слезкнна, это резкое увеличение давления происходит по причине медленной релаксации напряжений в металле. Увеличение давления со временем погружения штампа. Сопротивление погружению штампа за сравнительно короткое время увеличилось в 4 раза. Кривая построена для следующих параметров: вязкость бетонной смеси 100 пуаз; скорость погружения штампа 2 см/сек. Модуль объемного сжатия К - 48 000. Сопротивление погружению внброштампа в упруго-вязкую среду пропорционально первой степени скорости, вязкости среды, радиусу штампа и зависит от. времени погружения.

При виброштамповании скорость опускания виброштампа не сохраняется постоянной; она уменьшается с погружением виброштампа. В то же время сопротивление давлению определяется удельным давлением виб-роштампа с поправкой на гидростатическое давление.

Показано, как быстро погружается виброштамп в бетонную смесь разной удобоукладываемости для двух механизмов, обладавших различной амплитудой колебаний в бетоне (0,1 и 0,54 мм). Механизм с амплитудой 0,1 мм не был в состоянии отштамповать кессон даже при маловязкой смеси удобоукладызаемостью 30 сек. Потребовалось б мин., в то время как при амплитуде в 0,54 мм виброштамп в 6 раз скорее отштамповал кессон.

Оценку технологических возможностей механизма можно сделать по кривым изменения структурной вязкости или удобоукладываемости бетонной смеси; при этом следует определить амплитуды колебаний каждого вибратора. Они будут несколько отличаться друг от друга. Показаны кривые распределения амплитуд колебаний виброштампа вначале и в процессе освоения механизма. Отдельные виброкороба, имеющие маленькие амплитуды, являются в своем роде островками, на которые садится внброштамп, затрудняя тем самым формование панели. Задача сводится к регулированию всех виброштампов таким образом, чтобы все они не отличались от средней амплитуды, которая должна быть ниже минимальной.

Кроме оценки сопротивления погружению виброштампа и создания условий для быстрого формования изделий, следует оценить усилие, необходимое для отрыва виброштамиа. По предварительным опытам удельное давление составляет 0,25 кг/см², что требовало большой мощности гидравлической установки, отрывающей штамп (32 г). Сцепление, обусловленное водяной пленкой при быстром подъеме штампа для его преодоления, требует больших усилий и способствует нарушению структуры бетона. При медленном подъеме напряжения в бетоне релаксируют и изделия отформовываются без дефектов.