Виды термической резки бетона и железобетона
железобетон и Бетон режутся кислородным, прутково-кислород-ым, порошково-кислородным копьем, газопорошковой реактивной ггруей, порошково-кислородным резаком, дугой и плазменной струёй косвенного действия.
Самый освоенной и обширно используемой в СССР есть кзка железобетона кислородным копьем (рис. 1).
Копье представляет собой металлическую трубку с наружным диаметром 10—60 мм и длиной 3—6 м с разным поперечным сечением, расто употребляются водогазопроводные трубы (ГОСТ 3262—75) F наружным диаметром 10,2 мм и более. В соответствии с стандарту водогазопроводные трубы подразделяются на легкие, обычные и усиленные.
Для прожигания отверстий в бетоне целесообразно пользоваться усиленными трубами с увеличенной толщиной стены. Для копья возможно применять трубки некруглых сечений: плоскоовальные (ГОСТ 8644—68), прямоугольные (ГОСТ 8645—68), звездообразные, крестообразные, каплевидные, ромбические и др.
Вероятно кроме этого использование трубки с заложенными вовнутрь прутками либо обмотанной снаружи проволокой из низкоуглеродистой стали. Такое копье именуют прутковым.
Рис. 1. Резка железобетона прутковым копьем: а — процесс резки, б — копье с сердечником из прутков, б — копье с тремя прихваченными наружными прутками, г — копье с проволочной навивкой; д — копье с сердечником из прутков и с проволочной наьивкой; 1 — трубка, 2 — пруток, 3 — проволочная навивка
Для зажигания копья в трубку подается кислород под давлением 0,5 кгс/см2. Наряду с этим рабочий торец копья нагревается сварочной дугой либо газокислородным пламенем до температуры горения стали; время нагрева—5—10 с. Нагретый металл начинает окисляться (гореть), давление подаваемого кислорода увеличивается до рабочего, металл на финише трубы интенсивно горит, развивая температуру до 2000 °С.
направляться различать горение копья в свободном состоянии и горение копья в ходе прожигания либо резки. Расход кислорода при свободном горении копья намного меньше, чем при резке, исходя из этого и подача его соответственно обязана изменяться.
Ориентировочно для сгорания 1 кг низкоуглеродистой стали требуется 300 дм3 кислорода. Фактический расход кислорода при свободном горении копья образовывает до 600 дм3 в зависимости от толщины и диаметра стены трубки, их количества и диаметров стержней.
Чем полнее обтекает кислородная струя торец копья, тем меньше затрачивается кислорода при свободном горении.
При прожигании бетона либо железобетона копье с пламенем направляется в изделие с определенной силой. Под действием большой продольной пламени силы и температуры копья, создаваемой резчиком, бетон плавится и разрушается.
При резке либо прожигании железобетона копьем кислород расходуется не только на горение стали, но и на выдувание из области реза продуктов плавления бетона и горения копья.
При давлении кислорода в момент зажигания копья более 0,5 ат нагреваемый металл будет охлаждаться из-за сильного перепада давления, что затруднит зажигание копья. Лишь по окончании достаточного углубления и воспламенения копья его в бетон давление кислорода повышают до рабочего.
В ходе прожигания копье прижимают горящим финишем к бетону с большим упрочнением; углубляясь в бетон, оно образует примерно круглое отверстие. Благодаря испарения воды, и из-за разности температурных деформаций зёрен заполнителя и цементного камня бетон делается непрочным, в нем появляются трещины, рыхлость, выкрашивание частиц, что облегчает отрыв и плавление нерасплавленных частиц.
Расплавленные и оторвавшиеся частицы бетона, продукты горения стали выдуваются наружу парами и кислородом, образуемыми при нагреве бетона, через зазор между стенками и копьём прожигаемого отверстия. Для лучшего удаления расплавленной и рыхлой массы из области реза нужно иногда выполнять копьем возвратно-поступательные и возвратно-вращательные перемещения.
Величина продольного упрочнения должна быть максимальной для резчика. Одновременно с этим чрезмерное упрочнение, в особенности при громадной толщине железобетона, в то время, когда нагретое докрасна копье на 1—2 м и более углублено в железобетон, может привести к искривлению копья и поменять направление образуемого отверстия.
Ориентировочно величина упрочнения прижатия копья должна быть равна от 5 до 10 кгс, а при прожигании глубоких отверстий, в то время, когда нужно преодолевать сопротивление застывающих шлаков, упрочнение прижатия должно достигать 10—50 кгс.
Эти по прожиганию отверстий в железобетоне в горизонтальном положении, полученные в МИСИ, приведены в табл. 30 и 31.
Копьем размером 10X8 мм с сердечником из 8 прутков диаметром 2 мм возможно прожигать отверстия в бетоне со скоростью 5 м/ч на глубину до 200 мм. С увеличением толщины прожигаемого бетона диаметры трубы и прутков нужно увеличивать.
При прожигании отверстий кислородным копьем снижение прочности и изменение свойств бетона от нагрева происходят в радиусе 30—200 мм пропорционально толщине прожигаемого бетона.
Скорость прожигания отверстий прутковым копьем в потолочном положении достигает 10 м/ч.
Если сравнивать с пневмоинструментом копье прожигает отверстие более чем в 4 раза стремительнее, цена работ наряду с этим существенно ниже.
Порошковое копье отличается от пруткового тем, что на место реза подается металлический порошок либо смесь его с каким-либо вторым (к примеру, алюминиевым), при сгорании порошка выделяется дополнительное тепло. Подача порошка (флюса) выполняется автоматизированным устройством, как в установках для кислородно-флюсовой резки.
Это усложняет оборудование для резки порошковым копьем.
Резак для кислородно-флюсовой резки сталей возможно использован и для резки неметаллов. Но пользоваться им комфортно только при разделительной резке бетона толщиной до 400 мм.
Разделительную резку возможно кроме этого осуществлять прутковым и порошковым копьями последовательным образованием последовательности отверстий с последующим разрушением перемычек механическим методом.
Резка реактивной газовой струей применяется для прожигания отверстий в железобетоне и горных породах.
На данный момент созданы особые горелки, в которых жидкое горючее (в основном керосин) в смеси с кислородом сжигается в топке; пламя выбрасывается через узкое отверстие со сверхзвуковой скоростью до 2000 м/с; температура пламени — 2500—2750° С. Эта струя нагревает поверхность обрабатываемого тела, а при подаче воды оно разрушается и частицы выносятся газами из территории реза. Разделительная резка этим методом цементных плит толщиной 100—150 мм происходит со скоростью 8—10 м/ч.
Прекрасных результатов достигают при прожигании отверстий реактивной струей.
Прожигание отверстий диаметром до 100 мм в бетонных плитах удачно осуществляется угольной дугой косвенного действия. Для этого используют угольные электроды диаметром 50—100 мм и силу тока 500—1000 А. Необходимость пользоваться светофильтром для глаз снижает эффективность резки угольной дугой.
Использование термической железобетона и резки бетона нужно для образования проемов в перекрытиях и стенах, круглых маленького диаметра сквозных отверстий, срезки ветхих фундаментов для постройки новых под более замечательное оборудование и в других случаях — вместо трудоемкой и дорогостоящей механичен ской резки, сопровождающейся вибрациями, сильным шумом и разрушениями.
Резка копьем по сравнению с другими видами есть самая универсальной, разрешающей резать железобетон и бетон толщиной до четырех метров в разных пространственных положениях как при ремонтных работах, так и в новом постройке. Наряду с этим оборудование для резки довольно несложно.
