Regały KRAFT – najlepsze rozwiązanie dla pielęgnacji prefabrykatów betonowych

1. Regały Kraft – innowacyjne podejście do procesu pielęgnacji.

Regały KRAFT ze zintegrowanym systemem przyspieszonej pielęgnacji QUADRIX® to obecnie jedyne tego rodzaju rozwiązanie na rynku. Innowacyjność tego rozwiązania wynika ze sposobu, w jaki inżynierowie firmy Kraft postrzegają rolę regałów w procesie utwardzania. Według pracowników Kraft Curing Systems regały nie są jedynie miejscem składowania, gdzie świeżo uformowane wyroby mają wyschnąć. W dzisiejszych czasach wiadomo już, że prefabrykaty nie powinny wysychać, ale należy poddać je procesowi pielęgnacji. Proces hydratacji – czyli łączenia wody z cementem w spoiwo tworzące beton – przebiega przy tym całkowicie tylko w kontrolowanych warunkach pielęgnacji. Dlatego do systemu regałów należy w przemyślany sposób dodać pielęgnację, którą zapewnić mogą kanały cyrkulacji powietrza, podwyższanie lub obniżanie wilgotności oraz urządzenia do grzania i wentylacji. Rozwiązanie oferowane przez Kraft Curing Systems zapewnia takie przemyślane podejście do kwestii utwardzania wyrobów: regały widzi jako część składową idealnego procesu utwardzania udoskonalanego w wielu aspektach.

regały do pielęgnacji Kraft

2. Na czym polega innowacyjność rozwiązania jakim są regały pielęgnujące Kraft?

Integracja systemu dystrybucji powietrza ze strukturą nośną regałów sprawia, że system pielęgnacji Kraft jest w stanie uzyskać żądane parametry bez względu na rozmiar komory. Regały Kraft to innowacyjne połączenie tradycyjnej funkcji regału z precyzyjnie sterowaną pielęgnacją. Projekt chroniony patentem spełnia najwyższe wymagania w zakresie precyzji wymiarowej, trwałości, adaptowalności i funkcjonalności, pozostając przy tym rozwiązaniem, na które można sobie pozwolić.

3. Problemy występujące przy tradycyjnych systemach regałowych.

Stosowanie tradycyjnych rozwiązań – systemów regałów obudowanych komorą bez systemu pielęgnacji lub wstawionych do gotowej komory z systemem dystrybucji wilgotności i ciepłego powietrza umiejscowionym na jej tylnej ścianie – może powodować różnorakie problemy:

A) Oddzielne poziomowanie konstrukcji regałów i szyn.

W tradycyjnych systemach regałowych elementy poziomowane są osobno: oddzielnie szyny, oddzielnie regały i każdy słup, przy czym szyny i regały kolejno wobec siebie. Prowadzi to do wielu odchyleń i nierównoległego ułożenia, i jest bardzo trudne do wykonania.

Poziomowanie regałów

szyny transportowe w tradycyjnych regałach

B) Słabe podparcie szyn transportowych w regałach.

W tradycyjnych systemach regałowych szyny transportowe przy wjazdach do rzędów mają tendencję do zużywania się wskutek „klawiszowania” – tj. przyjmowania stale powtarzających się obciążeń dynamicznych. Wymiana przodu szyny wiąże się jednak z odkuwaniem kawałka wylewki betonowej, w której jest zalana.

C) Kłopotliwe kotwienie szyn transportowych.

W tradycyjnych systemach strefa grupy transportowej to również newralgiczne miejsce, gdzie ze względu na niedostateczne podparcie szyn i ich skomplikowaną, utrudnioną wymianę dochodzić może do zatrzymania produkcji – przynajmniej na czas operacji związanej z wymianą. W systemach tradycyjnych szyny są podparte i poziomowane na wątłych podkładach. Podczas betonowania w podłożu mogą dodatkowo ulegać przesunięciom skutkującym nierównoległym i niewypoziomowanym ułożeniem.

 

Kotwienie szyn transportowych

korozja słupa w komorze

D) Korozja związana z kondensacją, która powstaje zazwyczaj na słupach w obwodzie komory w wyniku różnicy temperatur.

W tradycyjnych dojrzewalniach wylewka betonowa – podłoga dojrzewalni jest mostkiem termicznym przenoszącym niską temperaturę̨ z zewnątrz. Pod izolowaną ścianą̨ zimno przedostaje się̨ do wewnątrz komory i schładza słupy stojące na podłodze wzdłuż̇ ścian. Z czasem wilgoć́ zawarta w ciepłym i wilgotnym powietrzu w komorze ulega kondensacji po zetknięciu z zimną powierzchnią stalowych słupów regałów, co z kolei powoduje powstawanie kałuż̇ i korozję słupów. W efekcie słupy wzdłuż ścian komory są skorodowane, natomiast słupy wewnątrz komory – nie. Ostatecznie konieczna jest wymiana skorodowanej konstrukcji.

E) Awarie połączeń półek

(kiedy po awarii półki lub złamaniu podkładu i jego wypadnięciu dochodzi do wielokrotnych uszkodzeń kotwienia regałów).

Niesolidne i nietrwałe połączenia słupów z półkami na blaty powodują awarie, w wyniku których dochodzi do wypadania blatów z prowadnic. Spadające blaty niszczą te położone poniżej. Ze względu na wyrwane gniazda półek słupy także ulegają zniszczeniu. Konieczna staje się wymiana całej struktury nośnej.

awaria półek w dojrzewalni

analiza FEM profili tradycyjnych

F) Odkształcenia profili w związku z większym obciążeniem.

Tradycyjne systemy często projektowane są w ekonomiczny sposób, nieprzystosowany do przyjmowania większych obciążeń. W efekcie przy obciążeniu przekraczającym wytrzymałość użytych materiałów może dojść do zniszczenia całej konstrukcji. Słupy też muszą znajdować się odpowiednio blisko siebie aby dać podparcie dla niestabilnych profili półek.

Czerwone miejsca ze zdjęcia po lewej stronie to miejsca najbardziej narażone na odkształcenia.

G) Niejednakowe warunki pielęgnacji skutkujące zmienną jakością betonu.

W konkurencyjnych systemach pielęgnacji, w których powietrze recyrkulowane jest w komorze od dołu ku górze, wlot powietrza najczęściej umiejscowiony jest z tyłu lub boku komory. Częstym rozwiązaniem są kanały zasysające powietrze przy suficie i kierujące je ku dolnej krawędzi tylnej ściany komory (przeważnie między podłogę a najniżej położony blat produkcyjny).

Działanie takich systemów opiera się na ruchu powietrza wytworzonym przez wentylatory osiowe w kanałach o niewielkiej średnicy. Powietrze kierowane jest od tyłu komory do jej przodu w stronę grupy transportowej. W rzeczywistości jednak do strefy grupy transportowej dociera jego bardzo niewielka ilość. W efekcie nierównomiernego rozprowadzenia powietrza klimat dojrzewania w komorze jest niejednorodny, słaba cyrkulacja powietrza powoduje, że są miejsca ciepłe i miejsca zimne. To z kolei przekłada się na niejednakową wytrzymałość i kolory betonu, kondensację, stojącą wodę oraz zamgławienie w strefie grupy transportowej.

 

komora dojrzewania - system tradycyjny

4. Rozwiązanie – regały pielęgnujące od Kraft Curing Systems GmbH:

Wymienione wyżej problemy wpływają negatywnie na proces produkcji wyrobów i ich jakość. Mając na uwadze powyższe inżynierowie od Krafta postawili na innowacyjny projekt, który pozwala wyeliminować newralgiczne obszary i usprawnić procesy utwardzania wyrobów w komorze dojrzewania. Projekt regałów pielęgnujących łączących tradycyjną funkcję składowania bazującą na najlepszych rozwiązaniach materiałowych i precyzyjnie sterowaną pielęgnację stanowił wyzwanie na kilka lat, któremu dzięki wiedzy, doświadczeniu i nieszablonowemu myśleniu specjalistów Krafta udało się sprostać.

A) Jednoczesna regulacja podpór słupów i szyn i proste synchroniczne poziomowanie całego systemu.

Nowa konstrukcja szyn nośnych (słupy nie są już bezpośrednio połączone z podłożem, ale z konstrukcją podstawy regałów – modułową stalową kratownicą z miejscami – „butami” na wstawienie słupów). Wszystkie elementy automatycznie poziomuja się względem siebie, szyny są równoległe.

Korzyści:

  • skrócony czas montażu;
  • redukcja ryzyka nieprecyzyjnego wykonania montażu;
  • eliminacja nierównoległego i niewypoziomowanego ułożenia elementów regałów.

 

stalowa kratownica u podstawy regałów do pielęgnacji

wzmocnione szyny przy wejściu do rzędów

B) Wzmocnione szyny w strefie grupy transportowej.

Szyny na wejściu do korytarza regałowego – a więc w miejscu najbardziej narażonym na zużycie – są wzmocnione w celu zapewnienia większej wytrzymałości. Szyny transportowe mocowane są na dodatkowych podporach, które przejmują obciążenia dynamiczne stale powstające podczas produkcji.

Korzyści:

  • zabezpieczenie przed szybkim zużyciem;
  • łatwiejsza wymiana po zużyciu.

 

C) Szyny w strefie grupy transportowej w systemie Kraft są lepiej podparte i łatwo dostępne,

dzięki czemu można je łatwo wymieniać. Z fundamentem połączone są tylko podpory – belki HEB, do których mocowane są szyny, a nie jak w tradycyjnych rozwiązaniach cała konstrukcja szyny transportowej. Dodatkowo belki kotwione do płyty fundamentowej HEB są poziomowane przed betonowaniem. Beton wylewany jest do poziomu górnego płaskownika belki, a po betonowaniu szyny spawane są do belki. Dzięki temu wymiana zużytej szyny przebiega szybko i sprawnie, i nie powoduje wstrzymania produkcji poprzez konieczność odkucia wylewki i wymiany zabetonowanego fragmentu zużytej szyny.

szyny w strefie grupy transportowej

D) Brak kondensacji dzięki zintegrowaniu systemu dystrybucji powietrza, ciepła i wilgoci w regałach.

Regały Krafta zaprojektowano tak, że system dystrybucji powietrza zintegrowany jest ze strukturą nośną regałów. System przyspieszonej pielęgnacji QUADRIX® i system cyrkulacji powietrza NAUTILUS® są połączone z regałami bezpośrednio bez potrzeby stosowania kanałów zasilających i zwrotnych.

Wszystkie słupy znajdujące się̨ na obwodzie regałów dystrybuują̨ ciepłe powietrze do podłogi komory przenosząc mostek termiczny na zewnątrz ściany dojrzewalni. Słupy regałów KRAFT wewnątrz dojrzewalni również dystrybuują̨ ciepłe i wilgotne powietrze równomiernie w przestrzeni całej komory pielęgnacyjnej. W wyniku tego są̨ one cieplejsze od powietrza w komorze. Betonowa podłoga nie działa już̇ jak mostek termiczny. Przenosząca obciążenia konstrukcja regałów pozostaje sucha nawet wtedy, gdy powietrze zawiera optymalną ilość́ wilgoci dla procesu pielęgnacji. Konstrukcja zabezpieczona jest przed korozją. Taka integracja systemu pielęgnacji zapewni jeszcze dokładniejszy i bardziej równomierny rozkład pożądanych parametrów utwardzania, niezależnie od wielkości komory. 

 

ściana obwodowa i brak kondensacji

dystrybucja powietrza w komorze dojrzewania

E) Solidne połączenia półek.

W regałach Krafta optymalizowane komputerowo przy użyciu metody MES sztywne profile wykonane ze stali cynkowej o grubości 3-5 mm mocowane są do słupów specjalnymi śrubami.

Dodatkowo nowa konstrukcja szyn nośnych integruje szyny prowadzące blaty na całej ich długości, dzięki czemu blaty produkcyjne nie mają możliwości przesuwania się między wspornikami półek. Zastosowanie tej konstrukcji daje większą nośność oraz zapewnia wyjątkową sztywność na skręcanie i umożliwia większy rozstaw słupów. Kompletna konstrukcja szyn nośnych ocynkowana jest metodą galwanizacyjną

Półki na blat łączone są ze słupami specjalnymi śrubami o wysokiej nośności, specjalnie zaprojektowanymi dla regałów wysokiego składowania. Śruby gwintujące otwory, w które są wkręcane, gwarantują najwyższą wytrzymałość bez niszczenia powłoki galwanizacyjnej.

 

łączenie półek regałów

profile półek regałów Kraft

F) Wyższa nośność i odporność na obciążenie profili półek.

W celu ulepszenia konstrukcji Kraft oparł swoje rozwiązanie na nowoczesnej technologii. Dla poszczególnych części regałów opracowano nowy design zgodnie z zasadami „metody elementów skończonych” (Finite-Elemente-Methode” – FEM). W dziale projektowo – rozwojowym wykorzystano symulację komputerową do obliczenia wszystkich obciążeń, na które narażona jest konstrukcja – między innymi profile półek regałów. Na podstawie tych obliczeń program opracował zoptymalizowaną konstrukcję, dostosowaną do wymagań projektu. Analiza FEM profili Krafta wykazała, że przyjmują one dużo większe obciążenia w porównaniu do konstrukcji tradycyjnych, a więc wykazują zdecydowanie wyższą nośność, posiadają wysoką stabilność i trwałość. W związku z powyższym mogą być rozstawione w dojrzewalni w większych odległościach, co jest bardziej ekonomicznym rozwiązaniem.

Słupy galwanizowane są zanurzeniowo na gorąco, półki pokrywane są powłoką Magnelis®. Magnelis to powłoka o wysokiej odporności, do 3 razy trwalsza od galwanizacji. Powłoka Magnelis® daje wyjątkową odporność na korozję w agresywnym środowisku, sprawdza się na krawędziach i tam, gdzie powstają rysy. Chroni nawet zdeformowane części przez długie lata.

Poniżej prezentujemy zdjęcia z testów na zniszczenie pod maksymalnym obciążeniem. Test był przeprowadzony w siedzibie Kraft Curing i nie spowodował odkształceń profilu półki ani jej łączenia ze słupem nawet przy ponad 2 tonach ładunku na blacie produkcyjnym (do testu użyto blatu firmy Assyx: https://www.prefasprzet.pl/oferta/assyx/blaty-produkcyjne/). Nawet kombinacja ekstremalnie dużego obciążenia z najbardziej niecentrycznym ułożeniem blatu nie spowodowała zniszczenia konstrukcji.

Korzyści:

  • Wysoka odporność na korozję i ochrona galwanizowanych słupów i półek pokrytych metodą Magnelis;
  • Brak odkształceń profili nawet przy ekstremalnie dużych obciążeniach;
  • Możliwość rozstawienia słupów w większych odległościach.

G) Jednolity klimat w dojrzewalni dzięki wykorzystaniu konstrukcji regałów do cyrkulacji powietrza.

Regały Kraft zaprojektowano tak, że system dystrybucji powietrza umieszczony jest w strukturze nośnej. System Przyspieszonej Pielęgnacji KRAFT zintegrowano z regałami bez potrzeby stosowania dodatkowych kanałów zasilających i zwrotnych dla powietrza.

Ciepłe powietrze dystrybuowane jest bezpośrednio do podłogi komory przez regulowane wyloty w słupach regałów. Powietrze zasysane jest w górnej części regałów poprzez poprzeczne belki wsporcze. W celu utrzymania jednakowej temperatury i wilgotności do cyrkulacji powietrza wykorzystywany jest każdy słup na obwodzie regałów (by nie dochodziło do kondensacji przy podłodze komory w wyniku przenikania zimna przez betonową wylewkę) oraz co drugi słup wewnątrz komory.

Korzyść:

Najbardziej ujednolicony klimat w każdym punkcie komory w całym przemyśle betoniarskim bez potrzeby instalowania oddzielnego systemu pielęgnacji.

komora dojrzewania Kraft

 

5. PODSUMOWANIE:

Bezpośrednie porównanie regałów pielęgnacyjnych Kraft z istniejącymi systemami regałowymi pokazuje przewagę w aspekcie sterowania, ekonomiki i trwałości.

Dodatkowe korzyści to:

  • System utwardzania w pełni zintegrowany z konstrukcją regałów
  • Zoptymalizowany komputerowo projekt regałów (obliczenia FEM) zapewniający niezwykle wysoką stabilność i trwałość
  • Wykluczone awarie kotwienia półek związane z efektem domina po awarii górnej półki lub złamaniu  blatu
  • Proste poziomowanie całego systemu
  • Doskonałe prowadzenie blatów produkcyjnych
  • Równomierne rozprowadzanie powietrza i ciepła
  • Ekonomiczna budowa
  • Zintegrowana ochrona antykorozyjna
  • 50 lat gwarancji na zabezpieczenie przed rdzewieniem w przypadku stosowania z systemem utwardzania Quadrix®

Oraz – w zakresie wyrobów:

  • Równomierna jakość wyrobów: jednakowe kolory i stała wytrzymałość
  • Oszczędność cementu o ok. 5%
  • Redukcja czasu pielęgnacji i produkcji.

komora dojrzewania Kraft

Zachęcamy do kontaktu w przypadku jakichkolwiek pytań lub wątpliwości.