Цех по приготовлению бетонных смесей

Введение

Современное строительство немыслимо без бетона. 2 млрд. м3 в год - таков сегодня мировой объем его применения. Это один из самых массовых строительных материалов, во многом определяющий уровень развития цивилизации. В настоящее время, бетон и железобетон являются основными строительными материалами. В нашей стране производят десятки миллионов тонн железобетона и бетона, ни один дом построенный в последние 60 лет не обходится без железобетонных изделий. Поэтому тема производства бетона и железобетона является на сегодняшний день очень важной. Важно не только знать технологию производства, но и уметь уменьшить затраты.

Последние десятилетия двадцатого века ознаменовались значительными достижениями в технологии бетона. Сегодня в строительстве применяется более тысячи различных видов бетона и процесс создания новых бетонов интенсивно продолжается.

Наиболее полно современные возможности технологии бетона получили в создании и производстве высококачественных, высокотехнологичных бетонов. В последние десятилетия достигнуты значительные успехи в применении бетонов на фосфатных цементах, получены так называемые MDF-цементы (цементы, свободные от макродефектов), в России разработаны и запатентованы  бетоны на цементах (вяжущих) низкой водопотребности (ЦНВ, ВНВ) и т.д.

Легко прогнозировать, что в ближайшем будущем будет происходить постепенное замещение обычных традиционных бетонов многокомпонентными бетонами. Многокомпонентность бетонной смеси позволяет эффективно управлять структурообразованием на всех этапах технологии и получать материалы с самым различным комплексом свойств.

Российская Федерация обладает большими сырьевыми ресурсами для насыщения строительного рынка, и в ближайшие годы нельзя не уделить особое внимание созданию отечественных производств в различных регионах, чтобы преодолеть сегодняшнее засилье зарубежных товаров, зачастую не учитывающих особенности российского потребителя. Как показывает мировой опыт, инвестиции в подобные производства быстро окупаются, а продукция является высокорентабельной.  

Современное приготовление бетонных смесей чаще всего производят на полностью укомплектованных бетоносмесительных заводах определенной мощности.

В зависимости от компоновки оборудования бетоносмесительные заводы делятся на:

- одноступенчатые (высотные) – в них исходные  материалы поднимаются однократно, затем под действием силы тяжести  материалы опускаются; процесс приготовления  можно разделить на 4 стадии: 1. приемка; 2. аккумулирование, дозирование компонентов; 3. приготовление; 4. выдача бетонной  смеси.

- двухступенчатые (партерные) – в них сыпучие  материалы поднимаются дважды  – первоначально в расходные  бункера, а после дозирования  из расходного бункера в смесители. Требуются большие площади, больше  механизмов и обслуживающего  персонала.

В данном курсовом проекте будет рассматриваться смесительный цех по производству бетонов и растворов производительностью 175 тыс. м3/год. Исходя из производительности выбираю высотную компоновка как правило используется для цехов большей мощности (более 100 тыс. м3/год).

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Характеристика выпускаемой продукции  и требования к сырью

 

Данный цех будет располагаться в Иркутской области, а именно в городе Братске, на промплощадке КПД.  В данном   регионе есть все  необходимые сырьевые материалы, для крупнотоннажного производства высококачественных растворных и бетонных смесей. Цемент будет доставляться железнодорожным транспортом с города Ангарска, а все остальные составляющие, такие как инертные материалы и вода местные.

При проектировании цеха по производству растворных и бетонных смесей нужно учесть всевозможные нюансы, так как он является сердцем всего завода по производству железобетонных изделий. От того как мы  запроектируем и отдозируем бетонную смесь  будут зависить  все дальнейшие  технико-эксплуатационные свойства бетона,  а следовательно и жизнь человека.

Для того чтобы качественно и грамотно выполнить проектирование бетонной смеси и спланировать все переделы от хранения сырьевых материалов до выдачи ее потребителю нужно следовать нормативным документам, таким как СНиПы, ТУ и  ГОСТы.

В данном курсовом проекте рассмотрен смесительный цех по производству бетонов и растворов для изготовления  железобетонных изделий – подстропильных ферм, ригелей многоэтажных зданий и бетона мелкозернистого (монтажного раствора).

1.1 Подстропильные  фермы

В соответствии с ГОСТ 20213-89 «Фермы железобетонные. Технические условия» принимаем, что проектируемый смесительный цех будет производить бетон для ферм 1ФПС12 (серия ПК-01-110/81). Основные размеры фермы: L=11960 мм, В=550 мм, Н=2200 мм.

       

Подстропильные железобетонные фермы, изготовляемые из тяжелого или конструкционного легкого бетона и предназначенные для покрытий зданий и сооружений пролетами шириной 6, 9, 12, 18 и 24 м.

Подстропильные фермы подразделяют на типы:

ФПС - для покрытий со скатной кровлей;

ФПМ - для покрытий с малоуклонной кровлей;

ФПН - то же, с предварительно напряженными стойками ферм;

ФП - для покрытий из плит длиной на пролет.

Фермы длиной 8960 мм и более изготовляют предварительно напряженными, а длиной 5960 мм - с ненапрягаемой арматурой. Фермы длиной 8960 мм допускается изготовлять с ненапрягаемой арматурой.

Фермы обозначают марками в соответствии с требованиями ГОСТ 23009. Марка фермы состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами.

Первая группа содержит обозначение типоразмера фермы: арабскую цифру, обозначающую порядковый номер фермы (при необходимости), тип фермы и ее длину в метрах, округленную до целого числа. Во второй группе указывают:

• порядковый номер фермы по несущей способности;
• класс напрягаемой арматуры (для предварительно напряженных ферм);
• вид бетона (для ферм, изготовляемых из легкого бетона).

В третью группу марки, при необходимости, включают дополнительные характеристики, отражающие особые условия применения ферм - их стойкость к воздействию агрессивных сред, сейсмическим воздействиям, а также обозначения конструктивных особенностей ферм - наличие дополнительных закладных изделий и др. Например, для ферм, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных газообразных сред, указывают показатели проницаемости бетона ферм согласно СНиП 2.03.11-85, обозначаемые буквами: Н - нормальной проницаемости, П - пониженной проницаемости; для ферм зданий с расчетной сейсмичностью 7 или 8 баллов стойкость к сейсмическим воздействиям обозначают прописной буквой С.

Фермы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015.0:

• по показателям фактической прочности бетона (передаточной, отпускной и в проектном возрасте);
• по морозостойкости бетона, а для ферм, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивной газообразной среды, - также по водонепроницаемости бетона;
• по средней плотности легкого бетона;
• к маркам сталей для арматурных и закладных изделий, в том числе для монтажных петель;
• по толщине защитного слоя бетона до арматуры;
• по защите от коррозии.

Фермы должны удовлетворять установленным при проектировании требованиям по прочности, жесткости и трещиностойкости. При этом предварительно напряженные фермы при испытании их нагруженном должны выдерживать контрольные нагрузки, указанные в рабочих чертежах на эти фермы. Фермы следует изготовлять из тяжелого бетона по ГОСТ 26633 или легкого бетона плотной структуры по ГОСТ 25820 классов или марок по прочности на сжатие, указанных в рабочих чертежах ферм.

Нормируемая отпускная прочность бетона ферм должна быть равна нормируемой передаточной прочности бетона для ферм с напрягаемой арматурой и 70 % класса или марки бетона по прочности на сжатие для ферм с ненапрягаемой арматурой. При соответствующем обосновании допускается по согласованию с проектной организацией, изготовителем и потребителем ферм повышать нормируемую отпускную прочность бетона, но не более 90 % класса бетона по прочности на сжатие, а для ферм с ненапрягаемой арматурой - снижать нормируемую отпускную прочность.

Для армирования ферм следует применять арматурную сталь следующих видов и классов:

• в качестве напрягаемой арматуры - термомеханически упрочненную стержневую классов Ат-VI, Ат-VIK, Ат-V, Ат-VСК, Ат-IVС, Ат-IVК по ГОСТ 1088; горячекатаную стержневую классов А-VI, А-V и А-IV по ГОСТ 5781, арматурные канаты класса К-7 по ГОСТ 13840, высокопрочную проволоку периодического профиля класса Вр-II по ГОСТ 7348 и стержневую класса А-IIIв, изготовляемую из арматурной стали класса А-III по ГОСТ 5781, упрочненной вытяжкой с контролем величины напряжения и предельного удлинения;
• в качестве ненапрягаемой арматуры - горячекатаную стержневую классов А-III и А-I по ГОСТ 5781, термомеханически упрочненную стержневую классов Ат-IVС и Ат-IIIС по ГОСТ 10884 и арматурную проволоку класса Вр-I по ГОСТ 6727.

Морозостойкость бетона следует определять по ГОСТ 10060.

Водонепроницаемость бетона ферм следует определять по ГОСТ 12730.0 и ГОСТ 12730.5.

Среднюю плотность легкого бетона ферм следует определять по ГОСТ 12730.0 и ГОСТ 12730.1 или радиоизотопным методом по ГОСТ 17623.

Показатели пористости уплотненной смеси легкого бетона ферм следует определять по ГОСТ 10181.0 и ГОСТ 10181.3.

Контроль сварных арматурных и закладных изделий следует производить по ГОСТ 10922 и ГОСТ 23858.

Измерение силы натяжения арматуры, контролируемой по окончании натяжения, следует проводить по ГОСТ 22362.

Размеры и отклонения от прямолинейности, ширину раскрытия поверхностных технологических трещин, размеры раковин, наплывов и околов бетона ферм следует проверять методами, установленными ГОСТ 26433.0 и ГОСТ 26433.1.

Размеры и положение арматурных и закладных изделий, а также толщину защитного слоя бетона до арматуры следует определять по ГОСТ 17625 и ГОСТ 22904. При отсутствии необходимых приборов допускается вырубка борозд и обнажение арматуры ферм с последующей заделкой борозд.

 

        1.2 Свойства бетона

       1.1.1Свойства бетона для ферм типа 1ФС18 и 1ФТ12

 

       Основным документом, которым следует  руководствоваться для получения  сведений требований к бетону  при изготовлении ферм – это ГОСТ 20213-89 «Фермы железобетонные для жилых зданий. Технические условия», где подробно изложены основные положения и требования к изделиям этого типа. Фермы типа 1ФС18 и 1ФТ12 необходимо изготавливать из тяжелого бетона М500.

 

       Удобоукладываемость

       При производстве ферм типа 1ФС18 подвижность бетонной смеси П-2 Подвижностью бетонной смеси называют способность ее растекаться под действием собственной массы. Степень подвижности бетонной смеси П оценивают величиной осадки (в см.) конуса, сформованного из данной смеси. Подвижность бетонной смеси определяют на стандартном конусе, представляющем металлическую форму без дна в виде усеченного конуса высотой 300, диаметром верхнего основания 100 и нижнего-200 мм.  Для данной бетонной смеси ОК = 6 см.

       По таблице 9.1.[3], бетонная смесь характеризуется степенью подвижности П2.

       Удобоукладываемость бетонной смеси зависит от ряда факторов: вида цемента, количества воды и цементного теста, крупности и формы зерен заполнителей, содержания песка. Бетонные смеси одного и того же состава, но приготовленные на разных цементах, имеют различную удобоукладываемость, что объясняется различной водопотребностью цемента.

        С увеличением содержания воды подвижность бетонной смеси возрастает, однако прочность бетонной смеси снижается. С повышением содержания цементного теста между зернами заполнителя образуется обильная прослойка, которая уменьшает трения между отдельными зернами и увеличивает подвижность бетонной смеси. В данном случае прочность бетона остается практически неизменной.

 

       Морозостойкость бетона

        Долговечность бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся при эксплуатации постоянному воздействию воды и отрицательных температур, зависит от морозостойкости бетона.

       Морозостойкость определяют путем попеременного замораживания в холодильной камере при температуре от 17 до 20 оС и оттаивания в воде при температуре 15-20 оС  бетонных образцов кубов с размерами ребра 10, 15 или 20 см  ( в зависимости от наибольшей крупности заполнителя).