Заводська технологія збірного бетону і залізобетону

Заводська технологія збірного бетону і залізобетону

ВСТУП

Технологія виготовлення цементобетонних бетонних виробів і конструкцій складається із сукупності основних і допоміжних процесів. До основних відносяться підготовка сировинних матеріалів, приготування бетонної суміші, виготовлення арматурних елементів, тепловологісна обробка, оздоблення і комплектацію виробу. До допоміжних відносяться такі процеси, які створюють необхідні умови для виготовлення основної продукції, і без яких основний процес не може бути виконаний: отримання пари зі стиснутого повітря, ремонт і заміна обладнання, складування сировинних матеріалів і готової продукції, поопераційний контроль.

Виробництво цементобетонних та бетонних виробів, в залежності від методу організації та особливостей технології, виконують за агрегатно потоковим та конвеєрним способами.

Технологія виробництва цементобетонних виробів включає наступні основні процеси: розвантаження цементу, заповнювачів і металу, транспортування їх на склади, подача заповнювачів і цементу зі складів в роздаточні бункера бетонозмішувального відділення, дозування сировинних матеріалів і води, приготування бетонної суміші і подача її до місць формування виробів, виготовлення в арматурному цеху сіток, каркасів та інших елементів і перевезення до місця укладання в форми, чищення, змащення та збирання форм, укладання бетонної суміші і її ущільнення, тепловологісна обробка виробів в пропарочних камерах, оздоблення виробів та подачу їх на склад готової продукції, видачу готової продукції споживачу. В процесі виготовлення виробів необхідно дотримуватись вимог державних, відомчих або регіональних документів на матеріали, обладнання, технологічне оснащення, інструменти, систему якості виробництва, а також із охорони праці та навколишнього середовища. Технологія виробництва повинна забезпечувати відповідність виготовлених виробів вимогам чинних державних стандартів, технічних умов та проектної документації, що затверджені в установленому порядку. Прилади, вимірювальне обладнання, пристрої та інструменти, що застосовуються під час контролю і випробувань матеріалів, напівфабрикатів та готових виробів, а також під час виконання та контролю технологічних процесів і операцій, повинні задовольняти вимоги відповідних стандартів або технічних умов та вивірятися в установленому порядку державними та відомчими метрологічними службами.

Залізобетон - будівельний матеріал, у якому вигідно поєднується сумісна робота бетону і стальної арматури, які значно відрізняються своїми механічними властивостями.

Розрізняють монолітні, збірні бетонні та залізобетонні вироби і конструкції. Монолітні залізобетонні конструкції виготовляють безпосередньо на місці будівництва споруди. Монолітним конструкціям поряд з їх високою жорсткістю і довговічністю притаманні наступні недоліки тривалий період твердіння, ускладнення ведення робіт в зимовий період, необхідність влаштування підмосток і опалубки. Ці недоліки монолітного залізобетону усуваються при виготовленні збірних залізобетонних виробів і конструкцій на заводах і полігонах з наступним монтуванням їх на місці будівництва.

Заводська технологія збірного бетону і залізобетону дозволяє повністю механізувати і автоматизувати їх виготовлення, застосувати передові методи організації виробництва, економно витрачати матеріали, прискорювати процес твердіння бетону і, саме головне, виконувати роботи як на заводі, так і на будівельному майданчику на протязі року. Однак збірні залізобетонні вироби мають значну масу, особливо крупно розмірні елементи, що потребує спеціального транспорту при їх перевезенні та вантажопідйомних засобів при монтажі. Слабке місце в конструкції із збірного залізобетону - це стик.

Збірні залізобетонні вироби класифікують за видом армування, щільністю і видом бетону, внутрішньою будовою, призначенням і сферою застосування.

За видом армування розрізняють вироби із звичайним армуванням попередньо напруженим. Необхідність попереднього напруження арматури обумовлена тим, що розтяжність бетону в 5….6 разів менша, ніж сталі, тому у виробах із ненапруженою арматурою не в повній мірі використовується потенційна міцність бетону, а в розтягнутій зоні виробів неминуча поява тріщин в бетоні, в результаті чого виникає небезпека корозії арматури під дією вологи і газів.

1. ВИБІР МАРКИ БЕТОНУ І ЛЕГКОУКЛАДАЛЬНОСТІ БЕТОННОЇ СУМІШІ

1.1 Стаціонарний ЦБЗ

1.2 Колони і перекриття монолітних житлових будівель

1.3 Режим роботи підприємства:

- кількість робочих днів на рік - 260;

- кількість змін - 3;

- кількість місяців на рік - 12.

1.4 Характеристика бетонної суміші

- Ж=10 -15 с;

- Vпов.=5-6 % (50-60 л)

1.4.1 Вимоги до цементобетонну

- Rст =200 кг/см2, В 20;

- F =50.

БСГТ В20 П3 F50

Використовуємо пластифікуючу хімічну добавку:

ЛСТ = 0.20%

Умови твердіння цементобетонну - нормальні.

1.4.2 портландцемент: марка цементу Мц 400 (40 МПа), міцність на розтяг при згині Rзг.ц.=4,5 МПа; міцніть на стиск Rст.=40 МПа; дійсна щільність - 3,2 г/см3; насипна щільність - 1,3 г/см3

1.4.3 дрібний заповнювач - пісок кварцевий, середньої крупності Мкр =

2,2; середня щільність ?ср.щ - 2,65 г/см3; насипна щільність - 1,6 г/см3; вологість Wп - 3% за масою, вміст глинистих і пилуватих домішок до 1% за об'ємом.

1.5.4 крупний заповнювач - щебінь гранітний з максимальною крупністю зерен до 40 мм (фр.5-20 та 20-40 мм);вміст глинистих і пилуватих часток не більше 1% за об'ємом ; середня щільність ?ср.щ. - 2,62 г/см3; насипна щільність - 1,45 г/см3.

2. ВИМОГИ ДО ВИХІДНИХ МАТЕРІАЛІВ

В'яжучі речовини. При виборі цементу враховують вимоги, що висовуються до бетону (міцність,морозостійкість,хімічну стійкість), характер конструкції і технологію її виготовлення, а також рекомендації нормативних документів.

В якості мінеральної добавки можна використовувати гранульований доменний шлак в кількості не більше 15% по масі. Використання інших мінеральних добавок не допускається. Крім того, до портландцементів з добавкою шлаку висовуються вимоги по обмеженню тонкості помелу, яка нормується за показником питомої площі поверхні і повинна бути не більше 2800/г.

Для скорочення режиму тепловологісної обробки використовують швидкотверднучий портландцемент.

Початок тужавлення цементу повинен наступати не раніше, ніж через 2 г. після зачинення його водою.

Крупний заповнювач в бетоні забезпечує формуванні макроструктури, яка визначається фізико-механічними властивостями гірської породи, з котрої отриманий щебінь, крупністю і формою зерен щебеню, зерновим складом і кількісним вмістом щебеню в бетоні.

До крупних заповнювачів висовуються вимоги щодо зернового складу, міцності, щільності, вмісту зерен слабких порід, лещадної і голчастої форми, водопоглинання, пористості, пустотності, морозостійкості, вмісту пилуватих, глинистих і мулистих часток, петрографічного складу.

Найменша крупність зерен щебеню становить, як правило, 5мм. Максимальна крупність зерен щебеню не повинна перевищувати 20мм.

Зерновий склад крупного заповнювача характеризується процентним вмістом різких фракцій, які в залежності від найбільшої крупності зерен можуть бути наступні (мм):5….10,10….20. Вміст різних фракцій щебеню при підборі складу бетону повинен забезпечувати отримання щільної суміші. Для приготування бетонних сумішей крупний заповнювач повинен поставлятися і дозуватися у вигляді двох чи більше фракцій.

Для приготування щільних сумішей із хорошими технологічними властивостями застосовують різнозернистий щебінь, пустотність якого не більше 45%, вміст зерен пластинчатої і голчатої форми лежить в межах 15-30%.

Відповідно до нормативних документів міцність щебеню повинна бути приблизно в 2 рази більшою міцності бетону марки 500 і вище. Для бетонів марки 500 і нижче міцність щебеню повинна бути вища за марку в 1,5 рази. Оскільки двошарове покриття працює на згин і розтяг, слід визначати також міцність щебеню на розтяг,котра повинна бути в 1,5….2 рази вищою, ніж у бетону ( менше значення для щебеню із вапняків і піщаників, більше- для щебеню із вивержених порід).

Для нашої кліматичної зони морозостійкість щебеню повинна бути не менше марки F50.

Водопоглинання щебеня не повинно перевищувати3%.

Дрібний заповнювач. Для виготовлення цементобетону використовують кварцеві і польовошпатні піски з МК?2.2. Можуть застосовуватися також збагачені та фракціоновані піски, які відповідають вимогам ГОСТ8736-77.

Вибір піску для бетону здійснюється за зерновим складом, модулем крупності, вмістом пилуватих і глинистих часток, петрографічним складом, в тому числі за вмістом шкідливих домішок, включаючи органічні домішки і потенційно реакційно здатні породи і мінерали. При застосуванні дроблених пісків їх якість характеризується границею міцності на стиск вихідної гірської породи чи гравію в насиченому водою стані. Вміст пилуватих, глинистих і мулистих часток в дрібному заповнювачі в залежності від марки бетону і вимог до морозостійкості і водонепроникності повинен бути до 1%.

Хімічні добавки. На заводах цементобетону для керування процесами формування структури і покращення властивостей бетону і залізобетону використовуються хімічні добавки. Для підвищення легкоукладальності і міцність бетону використовують добавки 1- го класу (пластифікатори і суперпластифікатори). Добавки 1-го класу використовують для заощадження цементу. ТВО. Найбільша широке застосування знайшли комплексні хімічні добавки, які складаються з декількох компонентів (пластифікуючи, повітровтягуючих, прискорюючи твердіння), які взаємно компенсують недоліки кожного з них. У даному випадку використовуємо комплексну хімічну добавку ЛСТ+СДО у кількості 0,25%+0,02% від маси цементу ( у перерахунку на суху речовину).

Вода. Як правило, для приготування бетонних сумішей використовують питну воду. Вода також використовується для догляду за бетоном. У залежності від призначення води до її складу висовуються різні вимоги щодо вмісту розчинних солей,іонів,сульфатів і хлоридів, підвішених часток. Крім того, у всіх випадках незалежно від призначення вода для бетону повинна відповідати наступним вимогам: окислюваність не більше 15 мг/л; водневий показник у межах рН = 4,5 - 8,5;не допускається наявності плівок нафтопродуктів, жирів, масел, фарбуючи домішок, а також домішок, які впливають на строки тужавлення і твердіння цементного тіста і бетону, знижують його міцність чи морозостійкість. Якщо вода, призначена для приготування бетонної суміші, промивання заповнювачів та догляду за бетоном, придатна для пиття, то вона може застосовуватися без попереднього аналізу.

Таблиця 2.1. Вимоги до води для дорожнього бетону. Призначення води	Максимально допустимий вміст, мг/л
	Розчинних солей	Іонів SO	Іонів	Плаваючих часток.
Для змішування битонних сумішей для попередньо напружених залізобетонних плит та покриттів доріг і аеродромів.	2000	600	350	200
Для промивання, сортування і охолодження заповнювачів.	5000	2700	1200	500
Для догляду за бетоном при будівництві покриттів.	5000	2700	1200	500

3. РОЗРАХУНОК СКЛАДУ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ

3.1 Визначаємо величину В/Ц цементобетонної суміші:

де - активність портландцементу;

- проектна марка або міцність бетону.

Таким чином, В/Ц співвідношення в даному випадку становить 0,75.

3.2 Витрати води

Знаходять орієнтовну витрату води на 1 м3 бетонної суміші. Використання пластифікую чого компоненту ЛСТ в добавці при дозуванні 0,5 % від маси цементу дає можливість зменшити витрати води від 10 до 12 л на 1 м3 бетонної суміші. При цьому досягається задана консистенція бетонної суміші.

В= 190-29=161 л.

3.3 Витрати цементу

3.4 Витрати добавок:

Витрати (Дс) пластифікуючої добавки ЛСТ в перерахунку на суху речовину і (Дв) на 10 % водну концентраці робочого розчину добавки:

Дс==0.43 кг

Дв = 0.68 л.

3.5 Визначення пустотності щебеню і його витрати на 1 м3 бетонної суміші

3.6 Витрати піску на 1 м3 бетонної суміші

Ц+П+Щ+В+ = 215+742+1289+161+0,43 = 2408 кг.

3.7 Номінальний склад бетонної суміші за масою в співвідношенні складових до цементу:

Ц : П : Щ = 1 : 3.45 : 6.0

Номінальний склад бетонної суміші за массою в співвідношенні складових до цементу:

Таблиця 3.1 Номінальний склад бетонної суміші

Ц, кг	П, кг	Щ, кг	В, л	Добавки
				ЛСТ Дс/Дв, кг/л
215	742	1289	161	0.43/0.68

3.8 Перерахунок номінального складу бетону на виробничий з урахуванням вологості крупного і дрібного заповнювачів та вмісту води у робочих розчинах хімічних добавок:

Цр = 215 кг

Ц : П : Щ = 1 : 3,55 : 6.12

Таблиця 3.2 Виробничий склад дорожньго цементобетону за масою

Цр, кг	Пр, кг	Щр, кг	Вр,л	Добавки
				ЛСТ Дс/Дв, кг/л
215	764	1315	141	0.43/0.68

3.9 Коефіцієнт виходу бетонної суміші

Визначають коефіцієнт виходу бетонної суміші:

Підбираємо бетонозмішувач примусової дії з вертикальними розмішувальними валами.

Бетонозмішувач СБ-93:

- ємність по завантаженню, л - 1500;

- найбільша крупність зерен, мм - 70;

- потужність електродвигуна, кВ - 40;

- об'єм замісу бетонозмішувача СБ-93 при коефіцієнті виходу бетонної суміші.

Визначаємо необхідну кількість матеріалу для приготування одного замісу ємкістю 1500 л за формулою:

ЛСТ(л

Таблиця 3.3 Витрати вихідних матеріалів на один заміс бетонозмішувача

Ц, кг	П, кг	Щ, кг	В,Л	Добавки
				ЛСТ ,кг/л
206	733	1262	135	0.65

4. ПРОЕКТУВАННЯ БЕТОНОЗМІШУВАЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

4.1 Визначаємо річний фонд роботи підприємства:

Тріч =Тн - Трем

де Тн - номінальний фонд робочого часу ( вихідні дані);

Трем - кількість робочих діб, відведені на ремонтні роботи обладнання ( по ДБН А.3.1-8-96).

Тріч = 260 - 7 = 253 доби

4.2 Визначаємо річний фонд в годинах

Тріч = Тріч (g)nзм nгодnв

де nзм - кількість змін на добу;

nгод - кількість годин в зміні;

nв - коефіцієнт використання робочого часу, nв = 0.92;

Тріч = 253 год.

м3

4.3 Визначають змінну і добову продуктивність заводу:

Пдоб = 35.8 83= 859 м3;

Табличка 4.1 Продуктивність заводу за годину, зміну, добу та за рік.

Вид продукції	Продуктивність, м3
	За годину	За зміну	За добу	За рік
Бетонна суміш	35.8	286	859	200000

Табличка 4.2 Витрати матеріалів за годину, зміну, добу та за рік

Назва матеріалу	Од. виміру	Витрати матеріалів
		За годину	За зміну	За добу	За рік
1. Цемент	т	17	136	408	103224
2. Пісок	т/м3	22	177	531	110953
3. Щебінь	т/м3	49	391	1173	245756
4. Вода	м3	7	52	156	325560
5. ЛСТ (20% концентрація)	м3	440.13	3505	10515	2202471

4.4 Визначають кількість бетонозмішувачів за формулою:

де - ємність барабану бетонозмішувача по завантаженню, л;

- кількість замісів на годину (визначають за ДБН А.3.1-8-96);

- коефіцієнт використання обладнання (=0,9).

Беремо 2 бетонозмішувача.

4.5 Підбирають дозуючі пристрої для дозування вихідних матеріалів

· Для дозування піску підібрали дозатор АВДЦ - 2400 м, з границею зважування від 100 до 700 кг.

· Для дозування піску підібрали дозатор АВДІ - 425 м, з границею зважування 80-600 кг.

Дозатор підбираємо з урахуванням витрат матеріалів на 1 заміс.

· Для дозування щебеню підбираємо дозатор АВДІ - 2400, з границею зважування 250-1300 кг.

· Для дозування води підбираємо дощатор АВДЖ - 425/1200 м, з грницею зважування 20-200 л.

На кожен вид добавки ставим окремий дозатор.

5. ПРОЕКТУВАННЯ СКЛАДІВ ЗАПОВНЮВАЧІВ, ЦЕМЕНТУ І ХІМІЧНИХ ДОБАВОК

Страницы: 1, 2