Технология производства наружных стеновых панелей

Введение
Кроме требований по теплозащите, к ограждающим конструкциям предъявляются особые требования по отделке, которая в значительной степени формирует архитектурную выразительность зданий. Поэтому линии по изготовлению наружных стеновых конструкций оснащаются отдельными постами или специализированными конвейерными линиями по отделке лицевых поверхностей панелей.
Чаще всего многослойные наружные панели состоят из трех слоѐв: конструктивного – из тяжѐлого бетона В10; теплоизоляционного – из материала с плотностью не более 100–200 кг/м3 (обычно минераловатные или пенополистирольные плиты); защитного – из тяжѐлого бетона или раствора. Тот или иной вид отделки можно рассматривать в качестве дополнительного слоя ограждающих конструкций.
Поскольку наружные стеновые панели – ненесущие конструкции, то их армируют конструктивно сетками и каркасами вдоль проѐмов, а для соединения слоѐв используют связи в виде шпилек. На связи наносят защитное покрытие для предотвращения коррозии арматуры в среде утеплителя. В последнее время для соединения слоѐв в многослойных панелях используют бетонные шпонки, пронизывающие конструкцию насквозь.
Наружные стеновые панели
Различают стеновые панели для наружных стен неотапливаемых зданий и панели для наружных стен отапливаемых здании.
Наружных стен отапливаемых здании, их делают слоистыми из тяжелого бетона с теплоизоляционным слоем. Наружных стен, изготовляемые из тяжелого бетона, а также из ячеистого бетона. Перегородок (армированные и неармированные), для которых пригоден бетон всех видов. В качестве межкомнатных и ненесущих перегородок широко применяются трехслойные железобетонные перегородки на всю ширину и высоту комнаты.
Тяжелый бетон для панелей наружных стен должен иметь марку не ниже 200, а для внутренних - не ниже 150. Марка бетона неармированных перегородок в сплошных плитах не менее 50 и в пустотелых - не менее 75.
Трехслойные панели состоят из двух тонких железобетонных плит и эффективного теплоизоляционного слоя (утеплителя), укладываемого между ними. В качестве утеплителя применяют полужесткие минераловатные плиты, минеральную пробку, цементный фибролит, асбестоцементные плиты, минераловатные маты на фенольной связке, маты из стекловолокна, а также жесткие утеплители - пеностекло, пенокералит. Железобетонные слои панели соединяют между собой сварными арматурными каркасами. Внутренний слой трехслойной панели принимают толщиной 80 мм, а наружный - 50 мм. Толщину слоя утеплителя определяют теплотехническим расчетом.
Панели наружных стен из тяжелого бетона изготовляют с утеплителем и сплошными. Первые имеют железобетонную оболочку 1, которая заполняется теплоизоляционным бетоном 2 (газо- или пенобетоном); фасадную сторону панелей 3 облицовывают обычно керамическими плитками. В качестве облицовки используют также стеклянные или пластмассовые плитки, поверхность покрывают фактурным слоем из декоративного бетона, окрашивают атмосферостойкими красками и т. д. Облицовочный слой должен быть прочно связан с бетоном и не иметь выколов, трещин, пятен и других дефектов на поверхности. Внутренние поверхности панелей и перегородок полностью подготавливают под окраску или наклейку обоев. Шероховатость поверхности не превышает 0,6-1,2 мм.
По виду армирования железобетонные изделия подразделяются на предварительно напряженные и с обычным армированием, т. е. без предварительного напряжения.
По объемному весу применяемых бетонов различают изделия, изготовленные: из особо тяжелых бетонов объемным весом более 2500 кг/м3; из тяжелых бетонов объемным весом от 1800 до 2500 кг/м3.
По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих получают изделия: из цементных бетонов - тяжелых на обычных плотных заполнителях, из особо тяжелых бетонов на пористых заполнителях. По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида - однослойные или двухслойные и многослойные, изготовленными из бетона разных видов или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.
Выпускаются трехслойные железобетонные наружные стеновые ненесущие панели типа 3НСНг.30.28.35: однорядной разрезки с гибкими связями длиной 3000 мм, высотой 2800 мм и толщиной 350 мм из тяжелого бетона.
Трехслойные железобетонные панели изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 31310-2005 «Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем. Общие технические условия»
В зависимости от разных признаков стеновые панели подразделяют на отдельные виды: по месту положения в стене (по высоте) - карнизные и цокольные; расположению в плане - на рядовые и угловые; теплотехническим свойствам - на утепленные, применяемые в отапливаемых зданиях, и не утепленные - для неотапливаемых зданий; разрезке - на полосные, одно- и двухмодульные; виду материалов - на железобетонные.
Наружные стеновые панели изготавливаются по чертежам серии:
97.97ИЖ 1.1-1,вып.1-2»Наружные трехслойные стеновые панели»,
97.97ИЖ 1.1-3 вып.1-1,вып.1-2 «Наружные трехслойные панели машинных помещений лифтов и входов в лестничные клетки»,
97.97ИЖ 1.1-4вып1-1,вып.1-2 «Наружные трехслойные панели крыши».
В зависимости от типа связи наружные стеновые панели выпускаются двух видов:
- наружные трехслойные стеновые панели «ЗНР,3НТ» с армированными бетонными дискретными связями;
- панели входа лестничных клеток, панели крыши и машинного помещения лифта с армированными бетонными ребрами «3НР,3НТ».
Технология производства
Технологические операции и вся линия производства изделия заключается в следующем.
Изготовляемые ЖБИ размещено на специальном поддоне, от одного поста к следующему перемещается с одним и тем же интервалом времени

.
Интервал времени определяется как затрачиваемый на проведение самой длительной технологической операции во всей линии. Вся линия при этом являет собой пульсирующий замкнутый конвейер. Временной интервал между перемещениями вагонетки от поста к посту обычно составляет около 15 минут. Перемещение поддона осуществляется с помощью толкателя. Машины, обрабатывающие эти изделия, и оборудование остаются на своих местах, а формы-вагонетки проходят сначала подготовительные посты, где их очищают и смазывают. Затем они поступают на основные посты.
Рис. 1. Схема производства наружных стеновых панелей с помощью опрокидных поддонов
Процесс формования состоит из следующих технологических и транспортных операций: подготовки форм (очистки, смазки (обратная эмульсионная смазка) и сборки); укладки арматуры и закладных частей или натяжения арматуры; укладки и распределения бетонной смеси в форме и ее уплотнения; обработки лицевой поверхности отформованных изделий (заравнивания, заглаживания и др.); извлечения пустотообразующих вкладышей и освобождения бортовой оснастки форм; освобождения поддонов или форм от изделий и возвращения их к началу потока.
На поддон очищенной и смазанной формы укладывают арматурную сетку и каркасы ребер и закрепляют в проектном положении закладные элементы и монтажные петли. Подготовленную форму устанавливают и закрепляют на виброплощадке. Под арматурную сетку укладывают подкладки для создания защитного слоя бетона, после чего форму заполняют бетонной смесью в количестве, необходимом для образования наружного слоя панели.
Затем в форму устанавливают вкладыш, образующий опалубку ребер панели, включают виброплощадку и бетонную смесь уплотняют. Бетоноукладчик заполняет смесью ребра панели и вновь производится ее вибрирование. Поверхность ребер заглаживается. Бетоны укладываются с помощью бетоноукладчиков с ленточными питателями.
Укладка бетонной смеси производится полупортальным бетонораздатчиком.
Распределительный бункер бетонораздатчика установлен на балках на передвижном портале и перемещается при помощи электропривода в направлении, перпендикулярном направлению укладки бетонной смеси, в зависимости от ширины укладки. Система управления бетонораздатчика дает возможность целенаправленной подачи бетонной смеси. Заглаживающая установка используется для тонкого заглаживания на опрокидном поддоне уложенного и уплотненного свежего бетона.
Наружную поверхность можно оставить в ее естественном виде или обнажить структурную поверхность внутреннего заполнителя (гравия или щебня), окрасить водостойкими красками, обработать пескоструйным агрегатом, облицевать тонким кирпичом, отделать вспененной штукатуркой или закрыть любым иным способом. Возможности архитектурных решений при формовке панелей неограниченны. Рельефы, выступающие элементы рам и любая фактура поверхности – это лишь малая доля возможных примеров.
Вид и качество отделки наружных лицевых поверхностей панелей должны удовлетворять требованиям проектной документации и соответствовать эталонам отделки, утвержденным по согласованию с заказчиком. Виды наружной отделки панелей можно разделить на следующие основные категории:
во-первых, поверхности, обработка которых осуществляется по свежему бетону,
во-вторых, поверхности, обработка которых осуществляется по затвердевшему бетону,
в-третьих, облицовка плиткой.
 Для тепловой обработки под поворотной рамой установлен змеевик подогрева водой +80 °С. Вариантом теплоносителя может быть горячий воздух, нагнетаемый под поворотную раму. В любом случае, в процессе термообработки пространство между двумя рамами изолировано от окружающего воздуха фартуками из брезента или другого материала. Продолжительность термообработки: 11 часов: подъем, выдержка и остывание (3,5 + 5,5 + 2). Температура при термообработке: 60-70 град С. Необходимая тепловая мощность – 0,6 Гкал.
В настоящее время, как за рубежом, так и в России, получили распространение линии циркуляции поддонов, которые можно отнести к роликовым полуконвейерным линиям. Такие линии сочетают элементы агрегатно-поточных и конвейерных линий и обеспечивают высокое качество готовых изделий, экономию цемента, трудозатрат и облегчение условий труда.
Набор технологических операций на линиях циркуляции поддонов включает в себя: перемещение поддона с готовыми изделиями из камеры тепловой обработки на пост распалубки; снятие магнитных упоров, фиксирующих борта опалубки; освобождение изделия от пенополистирольных пустотообразователей и наплывов; перемещение поддона с готовыми изделиями на пост кантователя и снятие изделия с поддона; доводка изделия до заводской готовности и перемещение изделия на пост ОТК; механизированная очистка поддона и перемещение его на пост автоматического нанесения разметки; сборка комплекта деталей опалубки (борта, вкладыши, проемообразователи и т.п.) с фиксацией магнитных упоров и механизированная смазка опалубки; укладка арматуры; укладка комплекта теплоизоляции в опалубочное изделие; сборка комплекта закладных деталей и арматурного каркаса и установка их в опалубочное изделие; установка гибких сквозных связей; установка электроустановочных изделий с кабель каналами; загрузка бетоноукладчика; запуск процесса бетонирования; уплотнение бетона на виброопорах и с применением глубинных вибраторов, заглаживание поверхности изделия виброрейкой.
Линии циркуляции поддонов оснащаются таким современным оборудованием, как модульные опалубки, перемещаемые по роликовым опорам; опалубочные роботы для установки борт-оснастки; опалубочные профили и магнитные системы фиксации бортов форм (серии A, M, M-BASIS/M-TOP, X-Side, X-Basis/X-TOP, X-Uni и др.); плоттеры (типа RP, MRP) для автоматизированного нанесения разметки на поддоне формы; оборудование для механизированной чистки (скребками или щетками) и смазки опалубки; кантователи; оборудование для обработки поверхностей (затирочные машины); роботы для нанесения замедлителя схватывания на поверхность свежеотформованного бетона изделий; системы транспортировки бетона; бетонораздатчики (с системой управления на базе CAD/CAM с автоматическим определением потребности подачи и автоматическим дозированием бетона в опалубку, а также управлением его перемещениями); краны- манипуляторы; транспортировочные траверсы; подъемные устройства; обогревательные системы; системы автоматического управления формовочными линиями.
Опалубочный поддон состоит из сварной стальной конструкции и имеет полированную рабочую поверхность