Проектирование цеха по производству железобетонных изделий различной номенклатуры
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
5
1 ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
8
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
11
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
12
3.1 Номенклатура выпускаемой продукции
12
3.2 Состав и режим работы
15
3.3 Сырьевые материалы
16
3.4 Подбор состава бетона
23
3.5 Приготовление бетонной смеси
27
3.6 Обоснование способа производства
33
3.7 Технологическая схема производства
36
3.8 Описание технологической схемы
37
3.9 Расчет технологической схемы
40
3.10 Выбор основного и технологического оборудования
41
3.11 Технология производства ЖБИ
49
3.12 Проектирование складов
58
3.13 Контроль качества производства
65
4 АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
87
4.1 Исходные данные
87
4.2 Конструктивные решения
88
4.3 Инженерное оборудование
89
4.4 Планировочные решения генплана
90
5 АВТОМАТИКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ
92
5.1 Описание схемы производства работы БСЦ
93
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
96
6.1 Расчет капитальных вложений
97
6.2 Расчет себестоимости продукции
98
6.3 Расчет эксплуатационных затрат
103
6.4 Расчет эффективности мероприятий
107
7 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
109
7.1 Безопасность проекта
109
7.2 Экологичность проекта
123
Заключение
127
Список литературы
128
ПРИЛОЖЕНИЕ А
132
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
136
ПРИЛОЖЕНИЕ В
137
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в Республике Казахстан строительство постепенно набирает обороты.
Возникает необходимость в производстве качественных строительных материалов. Далеко не последнее место среди разнообразия строительных материалов занимают железобетонные конструкции.
Широкое распространение железобетона в современном строительстве обусловлено его большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами. Сооружения из железобетона огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от разрушающих атмосферных воздействий; прочность бетона со временем увеличивается, а арматура не поддаѐтся коррозии, будучи защищенной окружающим еѐ бетоном. Железобетон обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает статические и динамические нагрузки. Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности. Железобетонные конструкции изготовляются заранее на хорошо оснащенных заводах, а на строительных площадках выполняется только монтаж готовых элементов механизированными средствами. Тем самым обеспечиваются высокие темпы возведения зданий и сооружений, а также экономия денежных и трудовых затрат.
В современных рыночных условиях важную роль играет качество строительных материалов. Железобетонные изделия подлежат обязательной сертификации согласно перечню продукции, подлежащей обязательной сертификации, поэтому подтверждение соответствия железобетона не только желательно, но и является необходимым условием обеспечения безопасности и экологичности данной продукции.
Железобетон -- строительный композиционный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру
К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:
невысокая цена -- железобетонные конструкции значите льно дешевле стальных,
пожаростойкость -- в сравнении со сталью,
технологичность -- несложно при бетонировании получать любую форму конструкции,
химическая и биологическая стойкость -- не подвержен гниению.
Выделяют сборный железобетон (железобетонные конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке). В данном случае предусмотрено производство сборного железобетона.
Главной задачей при проектировании железобетонной конструкции является расчѐт армирования. Армирование конструкций выполняется стальными стержнями. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчѐтами.
Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:
подготовка арматуры;
опалубочные работы;
армирование;
бетонирование;
уход за твердеющим бетоном.
Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит в том, что конструкции изготавливаются на заводах ЖБИ, а затем доставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций.
В данной дипломной работе представлен цех по производству железобетона.
По объему производства данный цех относится к цехам малой мощности, т.к. его мощность равна 7,5 тыс. м[3] в год. Большое внимание в цехе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления.
Данный завод выпускает продукцию по агрегатно-поточному способу. Агрегатно-поточный способ производства характеризуется расчленением технологического процесса на отдельные операции или их группы, выполнением нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах, наличием свободного ритма в потоке, перемещением изделия от поста к посту.
Целью данной дипломной работы является нахождение наиболее рационального, экономичного и качественного пути производства изделий.
Это решается за счет создания более автоматизированного производства, с использованием только качественных сырьевых материалов.
Межоперационная передача изделий осуществляется подъемно- транспортными средствами, в данном случае мостовыми кранами. Для твердения изделий применяются камеры ямного типа периодического действия.
Производство организовано так, что весь процесс производства изделий по возможности механизированный, а это позволяет снизить численность рабочих, и за счет этого снижается себестоимость изделий.
Цех по производству железобетона расположен вблизи месторождений основных сырьевых материалов, что позволяет значительно снизить транспортные затраты.
Чтобы снизить затраты на изготовление изделий, на территории цеха предусмотрен бетоносмесительный узел. Основными материалами для
производства сырья в данном проекте являются цемент, песок, щебень, пластифицирующая добавка RHEOBUILD 1000K и вода, которые перерабатывается с помощью основного оборудования, в результате чего получают сырье для дальнейшего изготовления железобетонных изделий. Качество основных материалов тоже контролируется при помощи лабораторного анализа. Сырье данного цеха отвечает стандарту, т.к. контроль и качество его производства осуществляется согласно ГОСТам.
Основой индустриализации строительства является непрерывно растущая промышленность сборного железобетона. В связи с подъемом и развитием рыночной экономики в Республике Казахстан и улучшением жизни населения, возникла потребность в строительстве не только жилых домов, но и промышленных зданий. С ростом и увеличением строительных площадей по всей территории РК нехватка строительных материалов, а также другой продукции разных отраслей промышленности стало более очевидным. Исходя из этого, целесообразность строительства промышленных зданий необходима для того, чтобы обеспечить рынок отечественной продукцией, более доступной и конкурентоспособной.
1 ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Технологическая организация производства железобетонных изделий может осуществляться несколькими способами: стендовым, агрегатно- поточным, конвейерным или кассетным. Выбор способа зависит от производительности предприятия, номенклатуры изделий и технико- экономических показателей.
Стендовый способ производства
Стенды представляют собой горизонтальную железобетонную площадку, разделенную по ширине на отдельные самостоятельные технологические линии. Наличие на стенде нескольких технологических линий обеспечивает поточность организации изготовления изделий: на одной линии производят армирование, на другой изделия формуют, а на следующей происходит твердение. Такая организация позволяет более полно использовать рабочее время и повышает в целом съем продукции со стендовых линий.
Тепловая обработка железобетонных изделий на стендах осуществляется пропариванием, контактным обогревом и электропрогревом. При пропаривании изделия накрывают колпаками, брезентом или пластмассовыми пленками, под которые пускают пар. Этот способ ускоренной тепловой обработки, как наименее экономичный по расходу тепла, применяется при изготовлении немассовой продукции. При массовом выпуске изделий применяют формы с паровыми рубашками и изделия в этом случае подвергают контактному обогреву. Последний достигается оснащением основания стенда тепловыми приборами (теплый стенд).
В современной технологии сборного железобетона получили распространение протяжные, пакетные стенды и индивидуальные стенды.
Наиболее целесообразным, а в ряде случаев и единственно осуществимым оказывается стендовый способ при изготовлении сложных предварительно напряженных изделий значительного веса, перемещение которых по технологическим постам явилось бы сложной и дорогой технической задачей. В таком направлении и ориентировано в настоящее время стендовое производство.
Агрегатно-поточный способ
Агрегатно-поточный способ находит самое широкое применение в промышленности сборного железобетона; примерно 70%, всей продукции изготавливается этим способом. Причинами такого предпочтения оказываются следующие достоинства поточно-агрегатного способа: высокий съем продукции с производственных площадей, наименьшая металлоемкость производства, имея в виду потребность металла форм на единицу годовой производительности предприятия, технологическая и организационная несложность перехода на выпуск изделий другого вида.
Основным технологическим оборудованием формовочных линий
предприятий с поточно-агрегатным способом производства являются: виброплощадки, бетоноукладчики или бетонораздатчики, вибропригрузочный щит, применяемый при формовании изделий из жестких смесей, поставляется в комплекте с виброплощадкой, при поточно- агрегатном способе в основном применяют ямные камеры, транспортное оборудование. Все основные технологические транспортные операции при поточно-агрегатном способе выполняются преимущественно мостовыми кранами, либо кранами в сочетании с рольгангами, специальными тележками и т. д. Готовая продукция вывозится на склад на вагонетках. Склады оборудуются мостовыми, козловыми либо башенными кранами.
Технологические операции в последовательности их выполнения при Агрегатно-поточном способе производства железобетонных изделий представлены следующим комплексом:
очистка формы и оснастки от цементной пленки и раствора;
сборка разъемной формы;
смазка рабочей емкости формы;
укладка в форму арматурных каркасов, нижних арматурных сеток и закладных деталей.
подача формы на формовочный пост;
укладка в форму бетонной смеси и ее уплотнение.
заглаживание верхней поверхности из делия или декоративная отделка ее по сырому бетону, если она предусмотрена проектом;
снятие оснастки формы, если формова ние производится с немедленной распалубкой;
подача изделия в форме или на поддо не (при немедленной распалубке) в камеру тепловой обработки;
тепловая обработка бетона до приобретения им необходимой прочности, предусмотренной данной технологией;
извлечение формы с изделием из камеры и передача ее на пост распалубки;
распалубка и остывание изделия;
декоративная отделка поверхности изделия по отвердевшему бетону (если она предусмотрена проектом) или доведение поверхности изделий до полной заводской готовности;
приемка изделий отделом технического контроля -- осмотр их и маркировка;
транспортирование на склад готовой продукции.
Приведенный комплекс технологических операций обычно совмещается и посты для их выполнения компонуются в виде отдельных технологических линий, на которых предусматриваются также площадки для хранения запасных форм, расходного запаса арматуры, закладных деталей и других элементов железобетонных изделий, например утеплителя. Количество технологических линий в одном строительном пролете здания 1 -- 2.
Конвейерный способ
По принципу действия конвейеры различают непрерывно действующие (вибропрокатный стан) и пульсирующие (формы-вагонетки, перемещающиеся последовательно через отдельные технологические посты формования). Пропарочные камеры преимущественно непрерывного действия являются одним из звеньев технологического кольца.
По компоновке конвейерного кольца различают конвейеры одноярусные и двухъярусные. В первых пути перемещения вагонеток и пропарочные камеры расположены в одном уровне, на отметке пола формовочного цеха. Такой конвейер может быть назван горизонтально замкнутым. В двухъярусных вертикально замкнутых конвейерах формовочные посты располагаются на уровне пола цеха или несколько приподняты, а пропарочные камеры -- под ними.
Принудительный ритм перемещения форм-вагонеток и постоянные размеры последних обусловливают необходимость узкой специализации конвейерных линий. По технико-экономическим причинам конвейеры проектируются на массовый выпуск однотипных изделий. Наиболее характерными среди них являются пустотелые предварительно напряженные панели и настилы перекрытий, колонны (стойки) и ригели жилых зданий, панели наружных стен.
Основное технологическое оборудование этих конвейерных линий представлено:
навивочными машинами для предварительно напряженного армирования изделий холоднотянутой проволокой.
формовочными машинами;
транспортирующие устройства конвейерной линии представлены тросовым приводом для перемещения форм-вагонеток по формовочным постам; передаточным рольгангом или передаточной платформой для перемещения форм-вагонеток с формовочной линии к камерам твердения и от них; подъемниками-снижателями с толкателями, служащими для загрузки многоярусной тоннельной камеры и проталкивания форм-вагонеток по тоннелю;
камеры пропаривания непрерывного действия горизонтального типа, вертикальные камеры проходят стадию производственного освоения.
Выбор технологических линий и оборудования произведен после анализа степени совместимости конструктивных и технологических параметров изделий в процессе их формования и твердения.
Сравнивая данные по способам производства железобетонных изделий и ориентируясь на номенклатуру выпускаемых изделий можно сделать следующие выводы, что рациональнее всего для производства железобетонных лотков, плит перекрытия и звена средней части труб применить агрегатно-поточный способ производства.
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
В производстве железобетонных изделий могут применяться различные организационные способы производства: агрегатно-поточный, конвейерный, полуконвейерный, стендовый, кассетный.
При выборе способа производства как правило проводят технико экономическое обоснование (ТЭО) по приведенным затратам на создание линии.
Агрегатно-поточный способ производства - при небольших капитальных затратах он допускает выполнение широкой номенклатуры изделий. Технологические операции последовательно выполняют на нескольких рабочих постах. Для соблюдения последовательности форму передают от одного поста к другому с помощью мостового крана. Этот способ соответствует больше всего условиям мелкосерийного производства на заводах средней и небольшой мощности.
Конвейерный способ производства - технологический процесс расчленяется на элементные процессы, которые выполняются одновременно на отдельных рабочих постах. Формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами, каждое рабочее место обслуживается закрепленным за ним звеном. Характерен принудительный ритм работы, т.е. одновременное перемещение всех форм по замкнутому технологическому кольцу с заданной скоростью.
Стендовый способ производства - изделия формуют в стационарных формах, и они твердеют на месте формования, в то время как технологическое оборудование и обслуживающие его рабочие звенья перемещаются от одной формы на стенде к другой. Стендовая технология целесообразна при изготовлении крупноразмерных предварительно напряженных конструкций длиной более 9 метров для промышленных и гражданских зданий.
Кассетный способ производства - формование изделий производится в вертикальном положении в стационарных разъемных металлических групповых формах-кассетах, где изделия остаются до приобретения бетоном необходимой прочности. Звено рабочих в процессе производства перемещается от одной кассетной формы к другой, организуя производственный поток.
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Номенклатура выпускаемой продукции
В данном цехе выпускается продукция для промышленного строительства и для перекрытия административно- бытовых помещений промышленных предприятий. Номенклатура продукции представлена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Номенклатура продукции
№ пп
Наименование
V, м³
Марка бетона
Расход ар-ры.,
кг
Расход ар-ры
на 1м³
Вес изделия,
т
Серия, ГОСТ
Эскиз
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Звено средней части трубы
ЗКП 2.100
0,48
400W6
47,00
98,00
1,20
С.3.501.144 в 1
2
Элементы теплосетей ТУ РСТ Каз.ССР [5]
Лотки Л4-15
0,36
300
20,91
58,10
0,90
с.3.006-2 в 11-1
Продолжение таблицы 3.1 - Номенклатура продукции
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3
Панели перекрытия многопустотные СТ РК [15]
ПК 63-15-8- С7
2,06
1,19
200
59,92
29,09
2,98
с.1.141-1в.19с85
Железобетонные изделия обладают рядом свойств:
Железобетон -- сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединѐнных и совместно работающих в конструкции. Термин железобетон нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий. Идея сочетания двух крайне различающихся по свойствам материалов основана на том, что прочность бетона при растяжении значительно меньше, чем при сжатии, поэтому в железобетонной конструкции он предназначается для восприятия сжимающих усилий. Сталь же, обладающая высоким временным сопротивлением при растяжении и вводимая в бетон в виде арматуры, используется главным образом для восприятия растягивающих усилий.
Взаимодействие столь различных материалов весьма эффективно: бетон при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой и надѐжно защищает еѐ от коррозии. Монолитность бетона и арматуры обеспечивается также относительной близостью их коэффициентов линейного расширения (для бетона от 7,5::10[-6] до 12::10[-6], для стальной арматуры 12::10[-6]); в пределах изменения температуры от -40 до 60°С основные физико-механические характеристики бетона и арматуры практически не изменяются, что позволяет применять железобетон во всех климатических зонах.
Основа взаимодействия бетона и арматуры -- наличие сцепления между ними. Значение сцепления или сопротивления сдвигу арматуры в бетоне зависит от следующих факторов: механического зацепления в бетоне специальных выступов или неровностей арматуры, сил трения от обжатия арматуры бетоном в результате его усадки (уменьшения в объѐме при твердении на воздухе) и сил молекулярного взаимодействия (склеивания) арматуры с бетоном. Применение арматуры периодического профиля, сварных каркасов и сеток, устройство крюков и анкеров увеличивают сцепление арматуры с бетоном и улучшают их совместную работу.
Критерии, классификации бетона это:
Средняя плотность (в данном случае применяется тяжелый бетон плотностью свыше 2300 кгм[3] и не более 2450 кгм[3]),
Прочность (характеризуется классом бетона и прочностью бетона на сжатие и растяжение),
Морозостойкость (характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном состоянии без потери прочности),
Водонепроницаемость (определяется тем давлением воды, которое выдерживает контрольный образ железобетонного изделия без просачивания жидкости).
Состав и режим работы
Завод ЖБИ состоит из проектируемого цеха ЖБИ и других цехов ЖБИ; административно-бытового комплекса (АБК); складов песка, щебня, добавки, цемента, готовой продукции, различных материалов; трансформаторной подстанции; компрессорной; лаборатории и ремонтных подразделений и автостоянки.
3.2.1 Режим работы цеха
Режим работы цеха определяется в зависимости от характера производства, мощности и других факторов. Под режимом работы понимается число рабочих дней в году, количество смен в сутки и продолжительности смены в часах, предусмотренных действующим законодательством и характером производства.
Различают фонд времени работы предприятия, в соответствии, с которым рассчитывается выпуск продукции, потребность в сырье, топливе и т.д., и фонд времени работы технологического оборудования, который используется при расчете и выборе оборудования.
При односменном режиме работы, при непрерывной неделе фонд времени работы предприятия определяется по формуле:
Гф.пр.=(365-m) 8,часгод, (1)
Гф.пр.=(365-112) 8=2024
где m - число выходных и праздничных дней в году.
Годовой фонд времени работы техноло гического оборудования с учетом планового ремонта определяется по формуле:
Гф.об.=Гф.пр.Кисп., (2)
Гф.об.=2024 0,92=1862,08
где Кисп. - коэффициент использования оборудования, 0,85-0,95.
Материальный баланс производства (производственная программа) включает определение объема выпускаемой готовой продукции (по видам), потребностей цехов в каждом исходном сырьевом компоненте в расчете на сухое вещество, а также в состоянии естественной влажности в год, сутки и час. Расчет материального баланса ведется на основе указанных в задании производительности предприятия, химического и минералогического состава сырья, состава имеющихся в сырье примесей, естественной влажности компонентов.
Производительность предприятия по готовой продукции определяется по формулам:
Псут.=Пгод.N, (3)
Псут.=7500253=98 м[3]сут.
где Пгод. - заданная готовая производительность, м[3]; N - количество рабочих дней в году.
Пчас.=Пгод.Гф.пр. (4)
Пчас.=75002024=12 м[3] час.
Данные расчета сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Расчет производственной программы
Наименование продукции
Выпуск продукции в м[3]
В год
В сутки
В час
ЖБИ
25 000
29
3,7
Сырьевые материалы
Железобетонные изделия состоят из двух составляющих: бетона и арматурного каркаса. Бетон воспринимает сжимающие нагрузки, т.к. он хорошо работает на сжатие, а арматура воспринимает растягивающие напряжения. Бетон в свою очередь состоит из: вяжущего, заполнителей, добавки и воды. В качестве вяжущего применяется цемент.
Цемент
Цемент является активным составляющим, т.к. при взаимодействии с водой происходит химическая реакция, благодаря которой смесь твердеет, образуя цементный камень, цемент и сцепляется с заполнителями.
Одним из основных свойств цемента является его прочность при сжатии (активность). Она характеризуется пределом прочности, т.е. величиной нагрузки в 1 кГ на 1 см[2] материала, при которой этот материал начинает разрушаться. Предел прочности цемента определяют на образцах, твердевших в течение 28 суток в естественных условиях.
Для производства изделий применяется цемент марки 400 Д20 по ГОСТ 10178 [26], нормальная густота 26%, содержание добавок 20% (активная минеральная добавка - гранулированный доменный шлак), расплыв конуса 137 см.
На данном предприятии применяется ОАО Восток-Цемент - Бухтарминское отделение. Данный цемент проходит контроль в
строительной лаборатории на соответствие ГОСТам для изготовления железобетонных конструкций.
Физико-механические свойства бетона:
Цемент используют приготовленный по ГОСТ 10178 [26]. Цемент применяемый для изготовления изделий относится к портландцементу с добавками (с активными минеральными добавками не более 20%).
Прочностные характеристики приведены в таблице 3.3. Таблица 3.3 - Прочность цемента
Обозначе ние цемента
Марка
Данные по ГОСТ 10178 [26]
Фактические данные
Предел прочности, МПа
(кгссм[2]) в возрасте 28 сут
Предел прочности, МПа
(кгссм[2]) в возрасте 28 сут
При изгибе
При сжатии
При изгибе
При сжатии
ПЦ-Д20
400
5,4(55)
39,2 (400)
5,3
38
Цемент показывает равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде, а при содержании MgO в клинкере более 5% - в автоклаве.
Начало схватывания цемента наступает не ранее 45 мин, а конец не позднее 10 ч от начала затворения.
Тонкость помола цемента при просеивании пробы сквозь сито с сеткой
№ 008 соответствует требованиям, предъявляемым ГОСТ 10178 [26], а именно не менее 85% массы просеиваемой пробы.
Массовая доля ангидрида серной кислоты (SO3) в цементе не менее 1% и не более 3,5% по массе SO3 , что соответствует требованиям предъявляемых ГОСТом 10178 [26].
Применяемый цемент соответствует всем требованиям ГОСТ 10178
[26].
Заполнители
Заполнителями в бетоне называют рыхлую смесь минеральных зерен природного или искусственного происхождения, размеры которого находятся в установленном диапазоне. Занимая до 80-85% общего объема бетона, заполнители влияют на технологические свойства бетонной смеси и на качество затвердевшего бетона. Правильно подобранные заполнители позволяют получать экономичный бетон с минимальным расходом цемента. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона, уменьшает деформации конструкции под нагрузкой, а также ползучесть бетона - необратимые деформации, возникающие при длительном действии нагрузки. Заполнитель уменьшает усадку бетона, способствуя получению более долговечного материала. Усадка цементного камня при его твердении достигает 1-2 ммм. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние
напряжения и даже микротрещины. Заполнитель воспринимает усадочные напряжения и в несколько раз уменьшает усадку бетона по сравнению с усадкой цементного камня.
В качестве заполнителей используются искусственные песок и щебень, которые получают из гравия, поставляемого на местную дробилку. Частицы заполнителей связываются между собой отвердевшим цементным камнем.
Качество заполнителей сильно влияет на качество железобетона.
Качество заполнителей оценивают по следующим показателям:
-физико-механическим свойствам: прочности, морозостойкости, сопротивляемости ударным воздействиям, истираемости, плотности, водопоглощаемости, объемному весу в куске и насыпному;
геометрической характеристике: зерновому составу, крупности, форме, степени окатанности и шероховатости зерен;
степени чистоты и необходимой доброкачественности: содержанию в заполнителях вредных и загрязненных примесей, слабых и нестойких включений, петрографической однородности.
Стоимость заполнителя составляет 30-40% от стоимости бетона, поэтому применение более доступных и дешевых местных заполнителей позволяет снизить стоимость строительства, уменьшает объем транспортных перевозок, обеспечивает сокращение сроков строительства.
Крупный заполнитель
В качестве крупного заполнителя применяется щебень (ГОСТ 8267 [28]). Щебень - материал, полученный в результате дробления каменей из горных пород. Щебень имеет остроугольную форму.
Марка по прочности щебня выше прочности бетона (ГОСТ 8267 [28]). Характеристики применяемого щебня сведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 - Характеристика щебня
Материал
Характеристики
Значения
Щебень из горных пород ГОСТ 8267 [28]
Применяемая фракция щебня Содержание зерен слабых пород, не более
Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, не более
Содержание пылевидных и глинистых частиц Морозостойкость
10-20 мм
10%
35%
1%
Не ниже 50
Мелкий заполнитель
В качестве мелкого заполнителя используется песок (ГОСТ 8736 [29]). Песок - сыпучая смесь зерен размером от 0,15 до 5 мм, образованная в результате естественного разрушения горных пород или путем дробления горных пород. Важнейшей качественной характеристикой песка является его
зерновой состав, влияющий на все свойства бетона, особенного высокопрочного. В данном случае используется песок с размерами зерен до 5 мм. При том, песок с размерами зерен от 0,14 до 5 мм вводится в наименьшем количестве. Модуль крупности песка равен 3,0.
Характеристики применяемого песка сведены в таблице 3.5. Таблица 3.5 - Характеристика песка
Материал
Характеристики
Значения
Песок из отсевов дробления ГОСТ 8736 [29]
Модуль крупности
Содержание зерен, проходящих через сито с сеткой № 0,63 не более
Содержание пылевидных и глинистых частиц в том числе глины в комках Наличие зерен размером свыше 5 мм, не более
Наличие зерен размером свыше 10 мм, не более
3,0
60%
0,5%
15%
5%
Добавка
В качестве добавки применяется добавка RHEOBUILD 1000K. Данная добавка представляет собой суперпластификатор на основе сульфонического полимера. Обеспечивает супервязкость, значительно уменьшает содержание воды в реопластичных бетонах, что в свою очередь на первоначальном этапе ускоряет схватывание и повышает прочность бетона. Не содержит хлора и не наносит какого-либо вреда арматуре.
Характеристики применяемой добавки сведены в таблицу 3.6. Таблица 3.6 - Технические характеристики добавки
Характеристики
Показатели
Цвет
Темно-коричневый
Консистенция
Жидкая
Плотность
1,21 0,02
Содержание ионов хлора
Менее 0,01%
Область применения
ЖБИ из предварительно-напряженного бетона;
опоры под высокой нагрузкой;
бетоны для изготовления фундаментов и свай;
резервуары для хранения;
очистные сооружения;
подводные и над водные сооружения;
башни, дымовые трубы и элеваторы;
туннели и оросительные каналы;
Стандарты : ASTMC 494 типы А и F.
Расход. Добавка расходуется в количестве от 0,8 до 1,6 кг на 100 кг цемента.
Применение. Добавка добавляется в бетон одновременно с водой. Более эффективно добавлять добавку после заливки в бетонный раствор 50- 70% воды. Нельзя добавлять добавку к сухому заполнителю и цементу.
Доставляется добавка на территорию завода в канистрах (по 35 кг), в бочках (по 110 и 250 кг).
Хранение .Срок хранения приблизительно 12 месяцев при температуре от +5 до +30 С.
Арматура
Арматурный каркас состоит из: стали горячекатаной класса А III, проволоки из низкоуглеродистой стали холоднотянутой Вр-1, а также стали горячекатаной класса АI.
Характеристики применяемой арматуры сведены в таблице 3.7. Таблица 3.7 - Характеристика арматуры
Материал
Характеристики
Значения
Ненапрягаемая арматура
Арматурная сталь Сталь горячекатаная
класса АIII ГОСТ [31]
Предел текучести Относительное удлинение
Временное сопротивление разрыву
392 МПа
14%
590 МПа
Проволока из неуглеродистой стали
холоднотянутая 4-5 Вр-1 ГОСТ[32]
Разрывное усилие Относительное удлинение
Условный предел текучести Число перегибов
69.4-108.5 МПа
3%
985кгс 4
Сталь горячекатаная класса АI ГОСТ [31]
Предел текучести
Относительное удлинение не менее Временное сопротивление разрыву
235 МПа
25%
373МПа
Напрягаемая арматура
Сталь периодического профиля Ат 600 (АтIV)
ГОСТ [33]
Предел текучести
Относительное удлинение не менее Временное сопротивление разрыву
588 МПа
6%
885МПа
Сталь Ат 800 (АтV) ГОСТ [33]
Предел текучести
Относительное удлинение не менее Временное сопротивление разрыву
784 МПа
8 %
980 МПа
Смазочный материал
Характеристики применяемых смазочных материалов сведены в таблицу 3.8.
Таблица 3.8 - Характеристика смазочных материалов
Материал
Характеристики
Значения
1
2
3
Масло для форм
Смазочный материал
Свойства масла Yapol:
-устойчивое к температуре выдержки (бетона)
-обеспечивает быстрое и легкое отделение форм от бетона
-продлевает сроки службы форм
-уменьшает количество
пустот на поверхности бетона, возникающие вследствие воздушных пузырей
-способствует получению чистого и ровного бетона.
Расход материала для изготовления на 1 м[3] конструкции
Свойства смазочного материала - солярового масла и отработанного масла:
-просты в приготовлении и нанесении;
-постоянны по составу и качеству;
- обеспечивает легкое и быстрое отделение форм от бетона;
-состоят из недефицитных материалов Расход материала для изготовления на 1 м[3]
конструкции
0,39кг м[3]
1,33 лм[3]
Вода
Воду используют для приготовления бетонных смесей, поливки бетона в процессе твердения, промывки заполнителей.
Допускается к применению вода, соответствующая ГОСТ 23723 [30]. Качество воды оценивают по содержанию вредных примесей, которые могут препятствовать нормальному схватыванию и твердению вяжущего вещества либо вызывают появление в структуре бетона новообразований, снижающих прочность и долговечность.
Технические требования к воде следующие: водородный показатель воды рН должен находиться в пределах от 4 до 12,5; вредными примесями считаются органические вещества, растворимые соли, а также взвешенные частицы глины, пыли, песка, почвы.
Органические вещества, в особенности содержащие сахар и фенолы, замедляют нормальное протекание процесса гидратации цемента и тем самым снижают прочность бетона. При большом содержании сахара схватывание бетонной смеси может вообще отодвинуться на неопределенное время. Поэтому в воде затворения количество сахаров или фенолов должно быть не более 10 мгл каждого. Не допустимы в воде примеси нефтепродуктов, масел, жиров. Эти вещества могут осаждаться на поверхности цементных частиц, замедляя гидратацию. Если же они адсорбируются на зернах заполнителей, то препятствуют образованию прочного контакта с цементным камнем и тем самым снижают прочность бетона. Чтобы довести прочность до проектной, в этом случае потребуется увеличить расход цемента, что приведет к удорожанию бетона. Проще употреблять чистую воду.
Особую опасность представляют присутствие в воде растворимых солей, сульфат-ионов и ионов хлора. Они могут вызывать неконтролируемое изменение сроков схватывания и скорости твердения бетона.
Растворимые в воде соли после затвердевания бетона кристаллизуются в порах цементного камня и образуют на поверхности изделий солевые налеты.
Для затворения бетона на данном предприятии используется техническая вода. Водородный показатель которой не ниже 4. Содержание в воде органических ПВА, сахаров и фенолов, каждого 6 мгл. Вода не содержит пленки нефтепродуктов, жиров, масел. В воде, применяемой для затворения бетонных смесей и поливки бетона нет окрашивающих примесей. Содержание в воде растворимых солей, ионов и взвешенных
частиц не превышает величин, указанных в таблице 3.9 Таблица 3.9 - Технические характеристики воды
Материал
Характеристики
Значения
1
2
3
Вода техническая
ГОСТ [30]
Водородный показатель (рН), не ниже
4
Максимальное допустимое содержание, мгл
Растворимых солей
5000
Ионов
2700
Ионов
1200
Взвешенных частиц
200
Окисляемость, мгл
10
Подбор состава бетона
Проектирование состава бетона включает:
Назначение требований, к бетону исходя из вида и особенностей службы и изготовления конструкций;
Выбор материалов для бетона и получение необходимых данных характеризующих их свойства;
Определение предварительного состава бетона;
Проверку состава в пробных замесах;
Контроль за бетонированием;
Корректировку состава в процессе производства при колебании свойств заполнителя и других факторов.
Определение предварительного состава бетона производится на основе зависимости прочности бетона от активности цемента, цементно-водного отношения, качества используемых материалов и зависимости подвижности бетонной смеси от расхода воды и т.д. Для получения уточненных зависимостей свойств бетона и бетонной смеси от его состава, затем проводятся испытания для уточнения состава бетонной смеси и окончательный состав устанавливается после испытаний образов, полученный их бетонной смеси предварительного состава.
Составом бетона называют оптимальное соотношение его компонентов (цемента, воды, мелкого и крупного заполнителей), при котором обеспечиваются заданные показатели свойств бетонной смеси и бетона при наименьшем, экономически выгодном расходе цемента для принятой технологии изготовления изделий.
Стандартные методы оценки качества заполнителей дают общие характеристики свойств материала о его пригодности для бетона.
Подбор состава бетона марки 200 Данные:
Марка бетона 200 (многопустотные панели) с отпускной прочностью 70%, ОК 2 см. Материалы: портландцемент марки 400 ρ[и] =3,1 кгл, ρ[н] =1,1
ц
щ
кгл; крупный заполнитель - щебень 5-20 мм, пустотностью 0,42, ρ[и] ц
=2,65
кгл, ρ[н] =1,6 кгл; мелкий заполнитель - песок с ρ[и] =2,66 кгл, ρ[н] =1,55 кгл.
щ п п
Расчет:
Определяем ВЦ и ЦВ из формулы прочности бетона, т.к. смесь подвижная берем знак -.
Rб.28=Rц А( -0,5) (5)
=( - 0,5)=1,33 из этого следует =0,75.
Значение коэффициента А берется из таблицы 3.10 и считается принятым 0,6.
Таблица 3.10 - Значение коэффициента А
Характеристика заполнителей
А
Высококачественные
0,65
Рядовые
0,60
Пониженного качества
0,55
Определяем расход воды 1 м[3] бетона по графику рисунок 2 Приложение В:
В=175 лм[3].
Расход цемента:
,
Ц=233 кгм[3].
Определяем расход песка и щебня:
Щ= ; (6)
Щ= ;
Щ=1439 кгм[3],
Где α- пустотность заполнителей,
Кизб- табличная величина определяем ая по таблице рисунок 1 Приложение В (здесь 1,21),
- насыпная и истинная плотности щебня соответственно.
П=[1000-( , (7)
П=[1000-( ,
П=551 кгм[3].
Расчетная объемная масса уплотненной бетонной смеси:
М = В + Ц + Щ + П (8)
М=175+233+1439+2,8+551=2400,8кгм[3 ]
СОСТАВ БЕТОНА марки 200:
.
Подбор состава бетона марки 300 Данные:
Марка бетона 300 (лотки) с отпускной прочностью 70%, ОК 3 см. Материалы: портландцемент марки 400 ρ[и] =3,1 кгл, ρ[н] =1,1 кгл; крупный
ц
заполнитель - щебень 5-20 мм, пустотностью 0,42, ρ[и]
ц
=2,65 кгл, ρ[н]
=1,6
щ щ
кгл; мелкий заполнитель - песок с ρ[и] =2,66 кгл, ρ[н] =1,55 кгл.
п п
Расчет:
Определяем ВЦ и ЦВ из формулы прочности бетона, т.к. смесь подвижная берем знак - по формуле 5.
=( + 0,5)=1,75 из этого следует =0,57.
Значение коэффициента А берется из таблицы 4.8 и считается принятым 0,6.
Определяем расход воды 1 м[3] бетона по графику рисунок 2 Приложение В:
В=180 лм[3].
Расход цемента:
,
Ц=316 кгм[3].
Определяем расход песка и щебня по формулам 6 и 7:
Щ=1330 кгм[3],
Где α- пустотность заполнителей,
Кизб- табличная величина определяем ая по таблице рисунок 1 Приложение В (здесь 1,43),
- насыпная и истинная плотности щебня соответственно.
П=575 кгм[3].
Определяем количество добавки: Д-316
100-1,2 Д=3,8 кг.
Расчетная объемная масса уплотненной бетонной смеси по формуле 8:
М=144+316+1330+575+3,8=2368,8 кгм[3].
СОСТАВ БЕТОНА марки 300:
.
Подбор состава бетона марки 400 Данные:
Марка бетона 400 (звено средней части трубы) с отпускной прочностью
70%, ОК 4 см. Материалы: портландцемент марки 400 ρ[и] =3,1 кгл, ρ[н] =1,1
ц
щ
кгл; крупный заполнитель - щебень 5-20 мм, пустотностью 0,42, ρ[и] ц
=2,65
кгл, ρ[н] =1,6 кгл; мелкий заполнитель - песок с ρ[и] =2,66 кгл, ρ[н] =1,55 кгл.
щ п п
Расчет:
Определяем ВЦ и ЦВ из формулы прочности бетона, т.к. смесь подвижная берем знак - по формуле 5.
=( + 0,5)=1,83 из этого следует =0,55.
Значение коэффициента А берется из таблицы 4.8 и считается принятым 0,6.
Определяем расход воды 1 м[3] бетона по графику рисунок 2 Приложение В:
В=183 лм[3].
Расход цемента:
,
Ц=333 кгм[3].
Определяем расход песка и щебня по формулам 6 и 7:
Щ=1294 кгм[3],
Где α- пустотность заполнителей,
Кизб- табличная величина определяем ая по таблице рисунок 1 Приложение В (здесь 1,51),
- насыпная и истинная плотности щебня соответственно.
П=591 кгм[3].
Определяем количество добавки: 402-Д
100-1,2 Д=4 кг.
7) Расчетная объемная масса уплотне нной бетонной смеси по формуле 8:
М=146+333+1294+591+4=2368 кгм[3].
СОСТАВ БЕТОНА марки 400:
.
Приготовление бетонной смеси
Бетонная смесь приготовляют в бетоносмесительном цехе типа HZS 75 В состав бетоносмесительного цеха входят: склады заполнителей и
вяжущих материалов, строительные сооружения, транспортные и распределительные устройства для подачи заполнителей, воды, добавок и вяжущих материалов в расходные бункера; расходные бункера для тех же составляющих; дозировочное оборудование; смесительные машины; бункера выдачи готовой смеси; устройства для подогрева заполнителей в холодное время года; устройства для отопления, вентиляции; пневматическая система для управления механизмами завода; электрическая система для управления механизмами завода; электрическая система с аппаратурой контроля и автоматикой. Производителем данного завода является КНР, не
уступающее по качеству западным производителям, но значительно дешевле по цене. Помимо цены, данное оборудование обладает и рядом качественных преимуществ перед европейскими производителями. Его основное отличие - быстрый монтаж и удобство при перевозке. Кроме того, этот завод автоматизирован и компьютеризирован, что исключат человеческое присутствие и вмешательство в процесс производства бетона. Этот завод оснащен двухвальным горизонтальным бетоносмесителем марок SIMEN либо SICOMA. Они осуществляют одновременно автоматическое распределение инертных материалов, при этом процесс может контролироваться как автоматически с помощью микропроцессорной системы управления с функцией диагностики неисправностей, так и вручную. В маслосистеме бетононасоса применяются высококачественные материалы итальянской фирмы Manuli, использован главный масляный насос немецкой фирмы BoschRexroth. HZS характеризуется точным дозированием, высокой надежностью и эффективностью. Данный завод предназначен для выпуска бетонов любых марок и цементных растворов. Проектная мощность завода 60-90 м[3]ч. Проектный объем одного замеса 1,5 м[3] бетона. Электрическая мощность завода 120 кВт. Завод укомплектован автоматизированной системой управления СМС 2002, которая управляется ЭВМ. Автоматизированная система управления предназначена для автоматизированного управления ведения технологического процесса по приготовлению и отпуску бетона, а также ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Введение
5
1 ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
8
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
11
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
12
3.1 Номенклатура выпускаемой продукции
12
3.2 Состав и режим работы
15
3.3 Сырьевые материалы
16
3.4 Подбор состава бетона
23
3.5 Приготовление бетонной смеси
27
3.6 Обоснование способа производства
33
3.7 Технологическая схема производства
36
3.8 Описание технологической схемы
37
3.9 Расчет технологической схемы
40
3.10 Выбор основного и технологического оборудования
41
3.11 Технология производства ЖБИ
49
3.12 Проектирование складов
58
3.13 Контроль качества производства
65
4 АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
87
4.1 Исходные данные
87
4.2 Конструктивные решения
88
4.3 Инженерное оборудование
89
4.4 Планировочные решения генплана
90
5 АВТОМАТИКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ
92
5.1 Описание схемы производства работы БСЦ
93
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
96
6.1 Расчет капитальных вложений
97
6.2 Расчет себестоимости продукции
98
6.3 Расчет эксплуатационных затрат
103
6.4 Расчет эффективности мероприятий
107
7 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
109
7.1 Безопасность проекта
109
7.2 Экологичность проекта
123
Заключение
127
Список литературы
128
ПРИЛОЖЕНИЕ А
132
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
136
ПРИЛОЖЕНИЕ В
137
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в Республике Казахстан строительство постепенно набирает обороты.
Возникает необходимость в производстве качественных строительных материалов. Далеко не последнее место среди разнообразия строительных материалов занимают железобетонные конструкции.
Широкое распространение железобетона в современном строительстве обусловлено его большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами. Сооружения из железобетона огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от разрушающих атмосферных воздействий; прочность бетона со временем увеличивается, а арматура не поддаѐтся коррозии, будучи защищенной окружающим еѐ бетоном. Железобетон обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает статические и динамические нагрузки. Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности. Железобетонные конструкции изготовляются заранее на хорошо оснащенных заводах, а на строительных площадках выполняется только монтаж готовых элементов механизированными средствами. Тем самым обеспечиваются высокие темпы возведения зданий и сооружений, а также экономия денежных и трудовых затрат.
В современных рыночных условиях важную роль играет качество строительных материалов. Железобетонные изделия подлежат обязательной сертификации согласно перечню продукции, подлежащей обязательной сертификации, поэтому подтверждение соответствия железобетона не только желательно, но и является необходимым условием обеспечения безопасности и экологичности данной продукции.
Железобетон -- строительный композиционный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру
К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:
невысокая цена -- железобетонные конструкции значите льно дешевле стальных,
пожаростойкость -- в сравнении со сталью,
технологичность -- несложно при бетонировании получать любую форму конструкции,
химическая и биологическая стойкость -- не подвержен гниению.
Выделяют сборный железобетон (железобетонные конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке). В данном случае предусмотрено производство сборного железобетона.
Главной задачей при проектировании железобетонной конструкции является расчѐт армирования. Армирование конструкций выполняется стальными стержнями. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчѐтами.
Изготовление железобетонных конструкций включает в себя следующие технологические процессы:
подготовка арматуры;
опалубочные работы;
армирование;
бетонирование;
уход за твердеющим бетоном.
Сущность сборных железобетонной конструкций, против монолитных, состоит в том, что конструкции изготавливаются на заводах ЖБИ, а затем доставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Основное преимущество технологии сборного железобетона в том, что ключевые технологические процессы происходят на заводе. Это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций.
В данной дипломной работе представлен цех по производству железобетона.
По объему производства данный цех относится к цехам малой мощности, т.к. его мощность равна 7,5 тыс. м[3] в год. Большое внимание в цехе ЖБИ уделяется технологической схеме изготовления.
Данный завод выпускает продукцию по агрегатно-поточному способу. Агрегатно-поточный способ производства характеризуется расчленением технологического процесса на отдельные операции или их группы, выполнением нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах, наличием свободного ритма в потоке, перемещением изделия от поста к посту.
Целью данной дипломной работы является нахождение наиболее рационального, экономичного и качественного пути производства изделий.
Это решается за счет создания более автоматизированного производства, с использованием только качественных сырьевых материалов.
Межоперационная передача изделий осуществляется подъемно- транспортными средствами, в данном случае мостовыми кранами. Для твердения изделий применяются камеры ямного типа периодического действия.
Производство организовано так, что весь процесс производства изделий по возможности механизированный, а это позволяет снизить численность рабочих, и за счет этого снижается себестоимость изделий.
Цех по производству железобетона расположен вблизи месторождений основных сырьевых материалов, что позволяет значительно снизить транспортные затраты.
Чтобы снизить затраты на изготовление изделий, на территории цеха предусмотрен бетоносмесительный узел. Основными материалами для
производства сырья в данном проекте являются цемент, песок, щебень, пластифицирующая добавка RHEOBUILD 1000K и вода, которые перерабатывается с помощью основного оборудования, в результате чего получают сырье для дальнейшего изготовления железобетонных изделий. Качество основных материалов тоже контролируется при помощи лабораторного анализа. Сырье данного цеха отвечает стандарту, т.к. контроль и качество его производства осуществляется согласно ГОСТам.
Основой индустриализации строительства является непрерывно растущая промышленность сборного железобетона. В связи с подъемом и развитием рыночной экономики в Республике Казахстан и улучшением жизни населения, возникла потребность в строительстве не только жилых домов, но и промышленных зданий. С ростом и увеличением строительных площадей по всей территории РК нехватка строительных материалов, а также другой продукции разных отраслей промышленности стало более очевидным. Исходя из этого, целесообразность строительства промышленных зданий необходима для того, чтобы обеспечить рынок отечественной продукцией, более доступной и конкурентоспособной.
1 ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Технологическая организация производства железобетонных изделий может осуществляться несколькими способами: стендовым, агрегатно- поточным, конвейерным или кассетным. Выбор способа зависит от производительности предприятия, номенклатуры изделий и технико- экономических показателей.
Стендовый способ производства
Стенды представляют собой горизонтальную железобетонную площадку, разделенную по ширине на отдельные самостоятельные технологические линии. Наличие на стенде нескольких технологических линий обеспечивает поточность организации изготовления изделий: на одной линии производят армирование, на другой изделия формуют, а на следующей происходит твердение. Такая организация позволяет более полно использовать рабочее время и повышает в целом съем продукции со стендовых линий.
Тепловая обработка железобетонных изделий на стендах осуществляется пропариванием, контактным обогревом и электропрогревом. При пропаривании изделия накрывают колпаками, брезентом или пластмассовыми пленками, под которые пускают пар. Этот способ ускоренной тепловой обработки, как наименее экономичный по расходу тепла, применяется при изготовлении немассовой продукции. При массовом выпуске изделий применяют формы с паровыми рубашками и изделия в этом случае подвергают контактному обогреву. Последний достигается оснащением основания стенда тепловыми приборами (теплый стенд).
В современной технологии сборного железобетона получили распространение протяжные, пакетные стенды и индивидуальные стенды.
Наиболее целесообразным, а в ряде случаев и единственно осуществимым оказывается стендовый способ при изготовлении сложных предварительно напряженных изделий значительного веса, перемещение которых по технологическим постам явилось бы сложной и дорогой технической задачей. В таком направлении и ориентировано в настоящее время стендовое производство.
Агрегатно-поточный способ
Агрегатно-поточный способ находит самое широкое применение в промышленности сборного железобетона; примерно 70%, всей продукции изготавливается этим способом. Причинами такого предпочтения оказываются следующие достоинства поточно-агрегатного способа: высокий съем продукции с производственных площадей, наименьшая металлоемкость производства, имея в виду потребность металла форм на единицу годовой производительности предприятия, технологическая и организационная несложность перехода на выпуск изделий другого вида.
Основным технологическим оборудованием формовочных линий
предприятий с поточно-агрегатным способом производства являются: виброплощадки, бетоноукладчики или бетонораздатчики, вибропригрузочный щит, применяемый при формовании изделий из жестких смесей, поставляется в комплекте с виброплощадкой, при поточно- агрегатном способе в основном применяют ямные камеры, транспортное оборудование. Все основные технологические транспортные операции при поточно-агрегатном способе выполняются преимущественно мостовыми кранами, либо кранами в сочетании с рольгангами, специальными тележками и т. д. Готовая продукция вывозится на склад на вагонетках. Склады оборудуются мостовыми, козловыми либо башенными кранами.
Технологические операции в последовательности их выполнения при Агрегатно-поточном способе производства железобетонных изделий представлены следующим комплексом:
очистка формы и оснастки от цементной пленки и раствора;
сборка разъемной формы;
смазка рабочей емкости формы;
укладка в форму арматурных каркасов, нижних арматурных сеток и закладных деталей.
подача формы на формовочный пост;
укладка в форму бетонной смеси и ее уплотнение.
заглаживание верхней поверхности из делия или декоративная отделка ее по сырому бетону, если она предусмотрена проектом;
снятие оснастки формы, если формова ние производится с немедленной распалубкой;
подача изделия в форме или на поддо не (при немедленной распалубке) в камеру тепловой обработки;
тепловая обработка бетона до приобретения им необходимой прочности, предусмотренной данной технологией;
извлечение формы с изделием из камеры и передача ее на пост распалубки;
распалубка и остывание изделия;
декоративная отделка поверхности изделия по отвердевшему бетону (если она предусмотрена проектом) или доведение поверхности изделий до полной заводской готовности;
приемка изделий отделом технического контроля -- осмотр их и маркировка;
транспортирование на склад готовой продукции.
Приведенный комплекс технологических операций обычно совмещается и посты для их выполнения компонуются в виде отдельных технологических линий, на которых предусматриваются также площадки для хранения запасных форм, расходного запаса арматуры, закладных деталей и других элементов железобетонных изделий, например утеплителя. Количество технологических линий в одном строительном пролете здания 1 -- 2.
Конвейерный способ
По принципу действия конвейеры различают непрерывно действующие (вибропрокатный стан) и пульсирующие (формы-вагонетки, перемещающиеся последовательно через отдельные технологические посты формования). Пропарочные камеры преимущественно непрерывного действия являются одним из звеньев технологического кольца.
По компоновке конвейерного кольца различают конвейеры одноярусные и двухъярусные. В первых пути перемещения вагонеток и пропарочные камеры расположены в одном уровне, на отметке пола формовочного цеха. Такой конвейер может быть назван горизонтально замкнутым. В двухъярусных вертикально замкнутых конвейерах формовочные посты располагаются на уровне пола цеха или несколько приподняты, а пропарочные камеры -- под ними.
Принудительный ритм перемещения форм-вагонеток и постоянные размеры последних обусловливают необходимость узкой специализации конвейерных линий. По технико-экономическим причинам конвейеры проектируются на массовый выпуск однотипных изделий. Наиболее характерными среди них являются пустотелые предварительно напряженные панели и настилы перекрытий, колонны (стойки) и ригели жилых зданий, панели наружных стен.
Основное технологическое оборудование этих конвейерных линий представлено:
навивочными машинами для предварительно напряженного армирования изделий холоднотянутой проволокой.
формовочными машинами;
транспортирующие устройства конвейерной линии представлены тросовым приводом для перемещения форм-вагонеток по формовочным постам; передаточным рольгангом или передаточной платформой для перемещения форм-вагонеток с формовочной линии к камерам твердения и от них; подъемниками-снижателями с толкателями, служащими для загрузки многоярусной тоннельной камеры и проталкивания форм-вагонеток по тоннелю;
камеры пропаривания непрерывного действия горизонтального типа, вертикальные камеры проходят стадию производственного освоения.
Выбор технологических линий и оборудования произведен после анализа степени совместимости конструктивных и технологических параметров изделий в процессе их формования и твердения.
Сравнивая данные по способам производства железобетонных изделий и ориентируясь на номенклатуру выпускаемых изделий можно сделать следующие выводы, что рациональнее всего для производства железобетонных лотков, плит перекрытия и звена средней части труб применить агрегатно-поточный способ производства.
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
В производстве железобетонных изделий могут применяться различные организационные способы производства: агрегатно-поточный, конвейерный, полуконвейерный, стендовый, кассетный.
При выборе способа производства как правило проводят технико экономическое обоснование (ТЭО) по приведенным затратам на создание линии.
Агрегатно-поточный способ производства - при небольших капитальных затратах он допускает выполнение широкой номенклатуры изделий. Технологические операции последовательно выполняют на нескольких рабочих постах. Для соблюдения последовательности форму передают от одного поста к другому с помощью мостового крана. Этот способ соответствует больше всего условиям мелкосерийного производства на заводах средней и небольшой мощности.
Конвейерный способ производства - технологический процесс расчленяется на элементные процессы, которые выполняются одновременно на отдельных рабочих постах. Формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами, каждое рабочее место обслуживается закрепленным за ним звеном. Характерен принудительный ритм работы, т.е. одновременное перемещение всех форм по замкнутому технологическому кольцу с заданной скоростью.
Стендовый способ производства - изделия формуют в стационарных формах, и они твердеют на месте формования, в то время как технологическое оборудование и обслуживающие его рабочие звенья перемещаются от одной формы на стенде к другой. Стендовая технология целесообразна при изготовлении крупноразмерных предварительно напряженных конструкций длиной более 9 метров для промышленных и гражданских зданий.
Кассетный способ производства - формование изделий производится в вертикальном положении в стационарных разъемных металлических групповых формах-кассетах, где изделия остаются до приобретения бетоном необходимой прочности. Звено рабочих в процессе производства перемещается от одной кассетной формы к другой, организуя производственный поток.
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Номенклатура выпускаемой продукции
В данном цехе выпускается продукция для промышленного строительства и для перекрытия административно- бытовых помещений промышленных предприятий. Номенклатура продукции представлена в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Номенклатура продукции
№ пп
Наименование
V, м³
Марка бетона
Расход ар-ры.,
кг
Расход ар-ры
на 1м³
Вес изделия,
т
Серия, ГОСТ
Эскиз
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Звено средней части трубы
ЗКП 2.100
0,48
400W6
47,00
98,00
1,20
С.3.501.144 в 1
2
Элементы теплосетей ТУ РСТ Каз.ССР [5]
Лотки Л4-15
0,36
300
20,91
58,10
0,90
с.3.006-2 в 11-1
Продолжение таблицы 3.1 - Номенклатура продукции
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3
Панели перекрытия многопустотные СТ РК [15]
ПК 63-15-8- С7
2,06
1,19
200
59,92
29,09
2,98
с.1.141-1в.19с85
Железобетонные изделия обладают рядом свойств:
Железобетон -- сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединѐнных и совместно работающих в конструкции. Термин железобетон нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий. Идея сочетания двух крайне различающихся по свойствам материалов основана на том, что прочность бетона при растяжении значительно меньше, чем при сжатии, поэтому в железобетонной конструкции он предназначается для восприятия сжимающих усилий. Сталь же, обладающая высоким временным сопротивлением при растяжении и вводимая в бетон в виде арматуры, используется главным образом для восприятия растягивающих усилий.
Взаимодействие столь различных материалов весьма эффективно: бетон при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой и надѐжно защищает еѐ от коррозии. Монолитность бетона и арматуры обеспечивается также относительной близостью их коэффициентов линейного расширения (для бетона от 7,5::10[-6] до 12::10[-6], для стальной арматуры 12::10[-6]); в пределах изменения температуры от -40 до 60°С основные физико-механические характеристики бетона и арматуры практически не изменяются, что позволяет применять железобетон во всех климатических зонах.
Основа взаимодействия бетона и арматуры -- наличие сцепления между ними. Значение сцепления или сопротивления сдвигу арматуры в бетоне зависит от следующих факторов: механического зацепления в бетоне специальных выступов или неровностей арматуры, сил трения от обжатия арматуры бетоном в результате его усадки (уменьшения в объѐме при твердении на воздухе) и сил молекулярного взаимодействия (склеивания) арматуры с бетоном. Применение арматуры периодического профиля, сварных каркасов и сеток, устройство крюков и анкеров увеличивают сцепление арматуры с бетоном и улучшают их совместную работу.
Критерии, классификации бетона это:
Средняя плотность (в данном случае применяется тяжелый бетон плотностью свыше 2300 кгм[3] и не более 2450 кгм[3]),
Прочность (характеризуется классом бетона и прочностью бетона на сжатие и растяжение),
Морозостойкость (характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном состоянии без потери прочности),
Водонепроницаемость (определяется тем давлением воды, которое выдерживает контрольный образ железобетонного изделия без просачивания жидкости).
Состав и режим работы
Завод ЖБИ состоит из проектируемого цеха ЖБИ и других цехов ЖБИ; административно-бытового комплекса (АБК); складов песка, щебня, добавки, цемента, готовой продукции, различных материалов; трансформаторной подстанции; компрессорной; лаборатории и ремонтных подразделений и автостоянки.
3.2.1 Режим работы цеха
Режим работы цеха определяется в зависимости от характера производства, мощности и других факторов. Под режимом работы понимается число рабочих дней в году, количество смен в сутки и продолжительности смены в часах, предусмотренных действующим законодательством и характером производства.
Различают фонд времени работы предприятия, в соответствии, с которым рассчитывается выпуск продукции, потребность в сырье, топливе и т.д., и фонд времени работы технологического оборудования, который используется при расчете и выборе оборудования.
При односменном режиме работы, при непрерывной неделе фонд времени работы предприятия определяется по формуле:
Гф.пр.=(365-m) 8,часгод, (1)
Гф.пр.=(365-112) 8=2024
где m - число выходных и праздничных дней в году.
Годовой фонд времени работы техноло гического оборудования с учетом планового ремонта определяется по формуле:
Гф.об.=Гф.пр.Кисп., (2)
Гф.об.=2024 0,92=1862,08
где Кисп. - коэффициент использования оборудования, 0,85-0,95.
Материальный баланс производства (производственная программа) включает определение объема выпускаемой готовой продукции (по видам), потребностей цехов в каждом исходном сырьевом компоненте в расчете на сухое вещество, а также в состоянии естественной влажности в год, сутки и час. Расчет материального баланса ведется на основе указанных в задании производительности предприятия, химического и минералогического состава сырья, состава имеющихся в сырье примесей, естественной влажности компонентов.
Производительность предприятия по готовой продукции определяется по формулам:
Псут.=Пгод.N, (3)
Псут.=7500253=98 м[3]сут.
где Пгод. - заданная готовая производительность, м[3]; N - количество рабочих дней в году.
Пчас.=Пгод.Гф.пр. (4)
Пчас.=75002024=12 м[3] час.
Данные расчета сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Расчет производственной программы
Наименование продукции
Выпуск продукции в м[3]
В год
В сутки
В час
ЖБИ
25 000
29
3,7
Сырьевые материалы
Железобетонные изделия состоят из двух составляющих: бетона и арматурного каркаса. Бетон воспринимает сжимающие нагрузки, т.к. он хорошо работает на сжатие, а арматура воспринимает растягивающие напряжения. Бетон в свою очередь состоит из: вяжущего, заполнителей, добавки и воды. В качестве вяжущего применяется цемент.
Цемент
Цемент является активным составляющим, т.к. при взаимодействии с водой происходит химическая реакция, благодаря которой смесь твердеет, образуя цементный камень, цемент и сцепляется с заполнителями.
Одним из основных свойств цемента является его прочность при сжатии (активность). Она характеризуется пределом прочности, т.е. величиной нагрузки в 1 кГ на 1 см[2] материала, при которой этот материал начинает разрушаться. Предел прочности цемента определяют на образцах, твердевших в течение 28 суток в естественных условиях.
Для производства изделий применяется цемент марки 400 Д20 по ГОСТ 10178 [26], нормальная густота 26%, содержание добавок 20% (активная минеральная добавка - гранулированный доменный шлак), расплыв конуса 137 см.
На данном предприятии применяется ОАО Восток-Цемент - Бухтарминское отделение. Данный цемент проходит контроль в
строительной лаборатории на соответствие ГОСТам для изготовления железобетонных конструкций.
Физико-механические свойства бетона:
Цемент используют приготовленный по ГОСТ 10178 [26]. Цемент применяемый для изготовления изделий относится к портландцементу с добавками (с активными минеральными добавками не более 20%).
Прочностные характеристики приведены в таблице 3.3. Таблица 3.3 - Прочность цемента
Обозначе ние цемента
Марка
Данные по ГОСТ 10178 [26]
Фактические данные
Предел прочности, МПа
(кгссм[2]) в возрасте 28 сут
Предел прочности, МПа
(кгссм[2]) в возрасте 28 сут
При изгибе
При сжатии
При изгибе
При сжатии
ПЦ-Д20
400
5,4(55)
39,2 (400)
5,3
38
Цемент показывает равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде, а при содержании MgO в клинкере более 5% - в автоклаве.
Начало схватывания цемента наступает не ранее 45 мин, а конец не позднее 10 ч от начала затворения.
Тонкость помола цемента при просеивании пробы сквозь сито с сеткой
№ 008 соответствует требованиям, предъявляемым ГОСТ 10178 [26], а именно не менее 85% массы просеиваемой пробы.
Массовая доля ангидрида серной кислоты (SO3) в цементе не менее 1% и не более 3,5% по массе SO3 , что соответствует требованиям предъявляемых ГОСТом 10178 [26].
Применяемый цемент соответствует всем требованиям ГОСТ 10178
[26].
Заполнители
Заполнителями в бетоне называют рыхлую смесь минеральных зерен природного или искусственного происхождения, размеры которого находятся в установленном диапазоне. Занимая до 80-85% общего объема бетона, заполнители влияют на технологические свойства бетонной смеси и на качество затвердевшего бетона. Правильно подобранные заполнители позволяют получать экономичный бетон с минимальным расходом цемента. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона, уменьшает деформации конструкции под нагрузкой, а также ползучесть бетона - необратимые деформации, возникающие при длительном действии нагрузки. Заполнитель уменьшает усадку бетона, способствуя получению более долговечного материала. Усадка цементного камня при его твердении достигает 1-2 ммм. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние
напряжения и даже микротрещины. Заполнитель воспринимает усадочные напряжения и в несколько раз уменьшает усадку бетона по сравнению с усадкой цементного камня.
В качестве заполнителей используются искусственные песок и щебень, которые получают из гравия, поставляемого на местную дробилку. Частицы заполнителей связываются между собой отвердевшим цементным камнем.
Качество заполнителей сильно влияет на качество железобетона.
Качество заполнителей оценивают по следующим показателям:
-физико-механическим свойствам: прочности, морозостойкости, сопротивляемости ударным воздействиям, истираемости, плотности, водопоглощаемости, объемному весу в куске и насыпному;
геометрической характеристике: зерновому составу, крупности, форме, степени окатанности и шероховатости зерен;
степени чистоты и необходимой доброкачественности: содержанию в заполнителях вредных и загрязненных примесей, слабых и нестойких включений, петрографической однородности.
Стоимость заполнителя составляет 30-40% от стоимости бетона, поэтому применение более доступных и дешевых местных заполнителей позволяет снизить стоимость строительства, уменьшает объем транспортных перевозок, обеспечивает сокращение сроков строительства.
Крупный заполнитель
В качестве крупного заполнителя применяется щебень (ГОСТ 8267 [28]). Щебень - материал, полученный в результате дробления каменей из горных пород. Щебень имеет остроугольную форму.
Марка по прочности щебня выше прочности бетона (ГОСТ 8267 [28]). Характеристики применяемого щебня сведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 - Характеристика щебня
Материал
Характеристики
Значения
Щебень из горных пород ГОСТ 8267 [28]
Применяемая фракция щебня Содержание зерен слабых пород, не более
Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, не более
Содержание пылевидных и глинистых частиц Морозостойкость
10-20 мм
10%
35%
1%
Не ниже 50
Мелкий заполнитель
В качестве мелкого заполнителя используется песок (ГОСТ 8736 [29]). Песок - сыпучая смесь зерен размером от 0,15 до 5 мм, образованная в результате естественного разрушения горных пород или путем дробления горных пород. Важнейшей качественной характеристикой песка является его
зерновой состав, влияющий на все свойства бетона, особенного высокопрочного. В данном случае используется песок с размерами зерен до 5 мм. При том, песок с размерами зерен от 0,14 до 5 мм вводится в наименьшем количестве. Модуль крупности песка равен 3,0.
Характеристики применяемого песка сведены в таблице 3.5. Таблица 3.5 - Характеристика песка
Материал
Характеристики
Значения
Песок из отсевов дробления ГОСТ 8736 [29]
Модуль крупности
Содержание зерен, проходящих через сито с сеткой № 0,63 не более
Содержание пылевидных и глинистых частиц в том числе глины в комках Наличие зерен размером свыше 5 мм, не более
Наличие зерен размером свыше 10 мм, не более
3,0
60%
0,5%
15%
5%
Добавка
В качестве добавки применяется добавка RHEOBUILD 1000K. Данная добавка представляет собой суперпластификатор на основе сульфонического полимера. Обеспечивает супервязкость, значительно уменьшает содержание воды в реопластичных бетонах, что в свою очередь на первоначальном этапе ускоряет схватывание и повышает прочность бетона. Не содержит хлора и не наносит какого-либо вреда арматуре.
Характеристики применяемой добавки сведены в таблицу 3.6. Таблица 3.6 - Технические характеристики добавки
Характеристики
Показатели
Цвет
Темно-коричневый
Консистенция
Жидкая
Плотность
1,21 0,02
Содержание ионов хлора
Менее 0,01%
Область применения
ЖБИ из предварительно-напряженного бетона;
опоры под высокой нагрузкой;
бетоны для изготовления фундаментов и свай;
резервуары для хранения;
очистные сооружения;
подводные и над водные сооружения;
башни, дымовые трубы и элеваторы;
туннели и оросительные каналы;
Стандарты : ASTMC 494 типы А и F.
Расход. Добавка расходуется в количестве от 0,8 до 1,6 кг на 100 кг цемента.
Применение. Добавка добавляется в бетон одновременно с водой. Более эффективно добавлять добавку после заливки в бетонный раствор 50- 70% воды. Нельзя добавлять добавку к сухому заполнителю и цементу.
Доставляется добавка на территорию завода в канистрах (по 35 кг), в бочках (по 110 и 250 кг).
Хранение .Срок хранения приблизительно 12 месяцев при температуре от +5 до +30 С.
Арматура
Арматурный каркас состоит из: стали горячекатаной класса А III, проволоки из низкоуглеродистой стали холоднотянутой Вр-1, а также стали горячекатаной класса АI.
Характеристики применяемой арматуры сведены в таблице 3.7. Таблица 3.7 - Характеристика арматуры
Материал
Характеристики
Значения
Ненапрягаемая арматура
Арматурная сталь Сталь горячекатаная
класса АIII ГОСТ [31]
Предел текучести Относительное удлинение
Временное сопротивление разрыву
392 МПа
14%
590 МПа
Проволока из неуглеродистой стали
холоднотянутая 4-5 Вр-1 ГОСТ[32]
Разрывное усилие Относительное удлинение
Условный предел текучести Число перегибов
69.4-108.5 МПа
3%
985кгс 4
Сталь горячекатаная класса АI ГОСТ [31]
Предел текучести
Относительное удлинение не менее Временное сопротивление разрыву
235 МПа
25%
373МПа
Напрягаемая арматура
Сталь периодического профиля Ат 600 (АтIV)
ГОСТ [33]
Предел текучести
Относительное удлинение не менее Временное сопротивление разрыву
588 МПа
6%
885МПа
Сталь Ат 800 (АтV) ГОСТ [33]
Предел текучести
Относительное удлинение не менее Временное сопротивление разрыву
784 МПа
8 %
980 МПа
Смазочный материал
Характеристики применяемых смазочных материалов сведены в таблицу 3.8.
Таблица 3.8 - Характеристика смазочных материалов
Материал
Характеристики
Значения
1
2
3
Масло для форм
Смазочный материал
Свойства масла Yapol:
-устойчивое к температуре выдержки (бетона)
-обеспечивает быстрое и легкое отделение форм от бетона
-продлевает сроки службы форм
-уменьшает количество
пустот на поверхности бетона, возникающие вследствие воздушных пузырей
-способствует получению чистого и ровного бетона.
Расход материала для изготовления на 1 м[3] конструкции
Свойства смазочного материала - солярового масла и отработанного масла:
-просты в приготовлении и нанесении;
-постоянны по составу и качеству;
- обеспечивает легкое и быстрое отделение форм от бетона;
-состоят из недефицитных материалов Расход материала для изготовления на 1 м[3]
конструкции
0,39кг м[3]
1,33 лм[3]
Вода
Воду используют для приготовления бетонных смесей, поливки бетона в процессе твердения, промывки заполнителей.
Допускается к применению вода, соответствующая ГОСТ 23723 [30]. Качество воды оценивают по содержанию вредных примесей, которые могут препятствовать нормальному схватыванию и твердению вяжущего вещества либо вызывают появление в структуре бетона новообразований, снижающих прочность и долговечность.
Технические требования к воде следующие: водородный показатель воды рН должен находиться в пределах от 4 до 12,5; вредными примесями считаются органические вещества, растворимые соли, а также взвешенные частицы глины, пыли, песка, почвы.
Органические вещества, в особенности содержащие сахар и фенолы, замедляют нормальное протекание процесса гидратации цемента и тем самым снижают прочность бетона. При большом содержании сахара схватывание бетонной смеси может вообще отодвинуться на неопределенное время. Поэтому в воде затворения количество сахаров или фенолов должно быть не более 10 мгл каждого. Не допустимы в воде примеси нефтепродуктов, масел, жиров. Эти вещества могут осаждаться на поверхности цементных частиц, замедляя гидратацию. Если же они адсорбируются на зернах заполнителей, то препятствуют образованию прочного контакта с цементным камнем и тем самым снижают прочность бетона. Чтобы довести прочность до проектной, в этом случае потребуется увеличить расход цемента, что приведет к удорожанию бетона. Проще употреблять чистую воду.
Особую опасность представляют присутствие в воде растворимых солей, сульфат-ионов и ионов хлора. Они могут вызывать неконтролируемое изменение сроков схватывания и скорости твердения бетона.
Растворимые в воде соли после затвердевания бетона кристаллизуются в порах цементного камня и образуют на поверхности изделий солевые налеты.
Для затворения бетона на данном предприятии используется техническая вода. Водородный показатель которой не ниже 4. Содержание в воде органических ПВА, сахаров и фенолов, каждого 6 мгл. Вода не содержит пленки нефтепродуктов, жиров, масел. В воде, применяемой для затворения бетонных смесей и поливки бетона нет окрашивающих примесей. Содержание в воде растворимых солей, ионов и взвешенных
частиц не превышает величин, указанных в таблице 3.9 Таблица 3.9 - Технические характеристики воды
Материал
Характеристики
Значения
1
2
3
Вода техническая
ГОСТ [30]
Водородный показатель (рН), не ниже
4
Максимальное допустимое содержание, мгл
Растворимых солей
5000
Ионов
2700
Ионов
1200
Взвешенных частиц
200
Окисляемость, мгл
10
Подбор состава бетона
Проектирование состава бетона включает:
Назначение требований, к бетону исходя из вида и особенностей службы и изготовления конструкций;
Выбор материалов для бетона и получение необходимых данных характеризующих их свойства;
Определение предварительного состава бетона;
Проверку состава в пробных замесах;
Контроль за бетонированием;
Корректировку состава в процессе производства при колебании свойств заполнителя и других факторов.
Определение предварительного состава бетона производится на основе зависимости прочности бетона от активности цемента, цементно-водного отношения, качества используемых материалов и зависимости подвижности бетонной смеси от расхода воды и т.д. Для получения уточненных зависимостей свойств бетона и бетонной смеси от его состава, затем проводятся испытания для уточнения состава бетонной смеси и окончательный состав устанавливается после испытаний образов, полученный их бетонной смеси предварительного состава.
Составом бетона называют оптимальное соотношение его компонентов (цемента, воды, мелкого и крупного заполнителей), при котором обеспечиваются заданные показатели свойств бетонной смеси и бетона при наименьшем, экономически выгодном расходе цемента для принятой технологии изготовления изделий.
Стандартные методы оценки качества заполнителей дают общие характеристики свойств материала о его пригодности для бетона.
Подбор состава бетона марки 200 Данные:
Марка бетона 200 (многопустотные панели) с отпускной прочностью 70%, ОК 2 см. Материалы: портландцемент марки 400 ρ[и] =3,1 кгл, ρ[н] =1,1
ц
щ
кгл; крупный заполнитель - щебень 5-20 мм, пустотностью 0,42, ρ[и] ц
=2,65
кгл, ρ[н] =1,6 кгл; мелкий заполнитель - песок с ρ[и] =2,66 кгл, ρ[н] =1,55 кгл.
щ п п
Расчет:
Определяем ВЦ и ЦВ из формулы прочности бетона, т.к. смесь подвижная берем знак -.
Rб.28=Rц А( -0,5) (5)
=( - 0,5)=1,33 из этого следует =0,75.
Значение коэффициента А берется из таблицы 3.10 и считается принятым 0,6.
Таблица 3.10 - Значение коэффициента А
Характеристика заполнителей
А
Высококачественные
0,65
Рядовые
0,60
Пониженного качества
0,55
Определяем расход воды 1 м[3] бетона по графику рисунок 2 Приложение В:
В=175 лм[3].
Расход цемента:
,
Ц=233 кгм[3].
Определяем расход песка и щебня:
Щ= ; (6)
Щ= ;
Щ=1439 кгм[3],
Где α- пустотность заполнителей,
Кизб- табличная величина определяем ая по таблице рисунок 1 Приложение В (здесь 1,21),
- насыпная и истинная плотности щебня соответственно.
П=[1000-( , (7)
П=[1000-( ,
П=551 кгм[3].
Расчетная объемная масса уплотненной бетонной смеси:
М = В + Ц + Щ + П (8)
М=175+233+1439+2,8+551=2400,8кгм[3 ]
СОСТАВ БЕТОНА марки 200:
.
Подбор состава бетона марки 300 Данные:
Марка бетона 300 (лотки) с отпускной прочностью 70%, ОК 3 см. Материалы: портландцемент марки 400 ρ[и] =3,1 кгл, ρ[н] =1,1 кгл; крупный
ц
заполнитель - щебень 5-20 мм, пустотностью 0,42, ρ[и]
ц
=2,65 кгл, ρ[н]
=1,6
щ щ
кгл; мелкий заполнитель - песок с ρ[и] =2,66 кгл, ρ[н] =1,55 кгл.
п п
Расчет:
Определяем ВЦ и ЦВ из формулы прочности бетона, т.к. смесь подвижная берем знак - по формуле 5.
=( + 0,5)=1,75 из этого следует =0,57.
Значение коэффициента А берется из таблицы 4.8 и считается принятым 0,6.
Определяем расход воды 1 м[3] бетона по графику рисунок 2 Приложение В:
В=180 лм[3].
Расход цемента:
,
Ц=316 кгм[3].
Определяем расход песка и щебня по формулам 6 и 7:
Щ=1330 кгм[3],
Где α- пустотность заполнителей,
Кизб- табличная величина определяем ая по таблице рисунок 1 Приложение В (здесь 1,43),
- насыпная и истинная плотности щебня соответственно.
П=575 кгм[3].
Определяем количество добавки: Д-316
100-1,2 Д=3,8 кг.
Расчетная объемная масса уплотненной бетонной смеси по формуле 8:
М=144+316+1330+575+3,8=2368,8 кгм[3].
СОСТАВ БЕТОНА марки 300:
.
Подбор состава бетона марки 400 Данные:
Марка бетона 400 (звено средней части трубы) с отпускной прочностью
70%, ОК 4 см. Материалы: портландцемент марки 400 ρ[и] =3,1 кгл, ρ[н] =1,1
ц
щ
кгл; крупный заполнитель - щебень 5-20 мм, пустотностью 0,42, ρ[и] ц
=2,65
кгл, ρ[н] =1,6 кгл; мелкий заполнитель - песок с ρ[и] =2,66 кгл, ρ[н] =1,55 кгл.
щ п п
Расчет:
Определяем ВЦ и ЦВ из формулы прочности бетона, т.к. смесь подвижная берем знак - по формуле 5.
=( + 0,5)=1,83 из этого следует =0,55.
Значение коэффициента А берется из таблицы 4.8 и считается принятым 0,6.
Определяем расход воды 1 м[3] бетона по графику рисунок 2 Приложение В:
В=183 лм[3].
Расход цемента:
,
Ц=333 кгм[3].
Определяем расход песка и щебня по формулам 6 и 7:
Щ=1294 кгм[3],
Где α- пустотность заполнителей,
Кизб- табличная величина определяем ая по таблице рисунок 1 Приложение В (здесь 1,51),
- насыпная и истинная плотности щебня соответственно.
П=591 кгм[3].
Определяем количество добавки: 402-Д
100-1,2 Д=4 кг.
7) Расчетная объемная масса уплотне нной бетонной смеси по формуле 8:
М=146+333+1294+591+4=2368 кгм[3].
СОСТАВ БЕТОНА марки 400:
.
Приготовление бетонной смеси
Бетонная смесь приготовляют в бетоносмесительном цехе типа HZS 75 В состав бетоносмесительного цеха входят: склады заполнителей и
вяжущих материалов, строительные сооружения, транспортные и распределительные устройства для подачи заполнителей, воды, добавок и вяжущих материалов в расходные бункера; расходные бункера для тех же составляющих; дозировочное оборудование; смесительные машины; бункера выдачи готовой смеси; устройства для подогрева заполнителей в холодное время года; устройства для отопления, вентиляции; пневматическая система для управления механизмами завода; электрическая система для управления механизмами завода; электрическая система с аппаратурой контроля и автоматикой. Производителем данного завода является КНР, не
уступающее по качеству западным производителям, но значительно дешевле по цене. Помимо цены, данное оборудование обладает и рядом качественных преимуществ перед европейскими производителями. Его основное отличие - быстрый монтаж и удобство при перевозке. Кроме того, этот завод автоматизирован и компьютеризирован, что исключат человеческое присутствие и вмешательство в процесс производства бетона. Этот завод оснащен двухвальным горизонтальным бетоносмесителем марок SIMEN либо SICOMA. Они осуществляют одновременно автоматическое распределение инертных материалов, при этом процесс может контролироваться как автоматически с помощью микропроцессорной системы управления с функцией диагностики неисправностей, так и вручную. В маслосистеме бетононасоса применяются высококачественные материалы итальянской фирмы Manuli, использован главный масляный насос немецкой фирмы BoschRexroth. HZS характеризуется точным дозированием, высокой надежностью и эффективностью. Данный завод предназначен для выпуска бетонов любых марок и цементных растворов. Проектная мощность завода 60-90 м[3]ч. Проектный объем одного замеса 1,5 м[3] бетона. Электрическая мощность завода 120 кВт. Завод укомплектован автоматизированной системой управления СМС 2002, которая управляется ЭВМ. Автоматизированная система управления предназначена для автоматизированного управления ведения технологического процесса по приготовлению и отпуску бетона, а также ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
