Проектирование бетоносмесительной установки для приготовления бетонной смеси

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Главным направлением технического прогресса в строительстве является: индустриализация строительного производства, то есть превращение строительных площадок в сборные, снижение массы возводимых зданий и сооружений, атак же повышения качества строительства. Массовое внедрение эффективных сборных железобетонных конструкций и деталей, особенно из легких бетонов и предварительно напряженных, позволяет значительно уменьшить расход металла, цемента и леса, повысить производительность труда, увеличить долговечность зданий и сооружений и таким образом, существенно снизить стоимость строительства.

Наряду со сборными железобетонными конструкциями возрастает применение в строительстве монолитного бетона и железобетона, прежде всего в дорожном, аэродромном, и гидротехническом, а также при сооружении элеваторов, резервуаров, зданий в асейсмичных районах страны, к которым теперь относится и Краснодарский Край.

Широкое распространение бетона и железобетона определяется его достоинством как строительного материала. Бетон является прочным, долговечным и огнестойким материалом. В бетоне основную массу материала связывает заполнитель, являющийся обычно местным материалом, не требующий дальних перевозок. Так же к достоинствам бетона можно отнести возможность производства изделий и конструкций любой формы и размеров.

Бетонные работы максимально механизируются. На стройках широко применяются бетоносмесители и бетоносмесительные установки различной производительности, автомобили самосвалы и автобетоновозы, бетононасосы, конвейеры и краны для доставки и подачи бетонной смеси, различные типы вибраторов для уплотнения бетонной смеси и другие машины. Для лучшего и более полного использования механизмов необходима высокая квалификация рабочих бетонщиков, приобретение теоретических знаний и практических навыков.

Цель работы: разработать высокомеханизированный БСУ обеспечивающий годовую производительность, приготовления бетонной смеси заданного качества и в требуемом объеме.

1. Номенклатура выпускаемой продукции

Объемные блоки предназначены для строительства жилых домов серии ПБКР по типовому проекту.

Рис.1 - Внешний вид объемного блока ОПБ-16

строительство бетон монолитный номенклатура

Технические требования к изделию

Изделия заводского изготовления серии ПБКР «Объемные блоки» изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 10178-85, ГОСТ 9757-83, ГОСТ 24211-91 по технологическим инструкциям и картам, утвержденными в установленном порядке.

Блоки должны изготовляться из керамзитобетона класса В15. Подвижность смеси для стены 18-20 см., для пола, потолка 6-8 см. Отпускная прочность 70%.

Отклонения от проектных размеров:

§ Высота снаружи от +8 до -10

§ Длина снаружи ± 10

§ Ширина снаружи ± 10

§ Разность длин диагоналей ± 12

§ Толщина стенок от -2 до +5

§ Толщина пола ± 5

§ Толщина потолка ± 5

В изделиях не допускается:

§ Трещин, за исключением усадочных, поверхностных

§ Обнаженная арматура

§ Наплывы бетона

§ Раковины, неровности и отколы

Конструкции должны быть приняты отделом технического контроля предприятия- изготовителя, в соответствии с требованиями государственных стандартов или технических условий на данный вид конструкции.

Погрузку, транспортирование, разгрузку и хранение конструкции следует производить, соблюдая меры, исключающие возможность их повреждения.

Требования к исходным материалам

Портландцемент марки М 500ГОСТ 10178-85

Песок керамзитовый ГОСТ 9757-83

Песок кубанский речной ГОСТ 8736-93

Пластифицирующие добавки ГОСТ 24211-91

Вода ГОСТ 2674-82

2. Режим работы цеха

Принимаем для бетоносмесительного цеха двухсменный режим работы при пятидневной рабочей неделе.

При определении режима работы предприятия принимаем следующие данные:

§ Номинальное количество рабочих суток в году для БСЦ - 262

§ Количество рабочих смен в сутки2

§ Продолжительность рабочей смены, ч8

Расчетное количество рабочих суток (годовой фонд времени работы основного технологического оборудования) меньше номинального времени на длительность остановок необходимых для ремонта, переналадки, переоснастки и т.д.

Для БСУ - 7 суток, для формовочных цехов 7 суток, для агрегатно - поточных, стендовых, кассетных линий; 13 суток для конвейерных линий.

Данные по режиму работы подразделений бетонного хозяйства заносим в таблицу 1.

Таблица 1Режим работы цеха

Наименование цеха	Количество смен в году	Количество смен в сутки	Длительность раб. смен, ч	Годовой фонд времени	Коэффициент использования экспл. времени, ч	Годовой фон эксплуатационного времени, ч
БСУ	262	2	8	4192	0,94	3940

3. Расчет производственной программы

Программа производства бетонных смесей определяется в соответствии с выпуском изделий на технологических линях формовочного цеха. Производственная программа формовочного цеха устанавливается в соответствии с режимом работы технологических линий и программой годового выпуска изделий. Результаты расчетов приводятся в таблице 2.

При этом часовая, сменная, суточная производительность труда рассчитывается по формулам:

Где -заданная годовая производительность;

С_р- расчетное количество рабочих суток в году;

В_р - расчетный годовой фонд рабочего времени;

n - число рабочих смен в сутки.

Где r - продолжительность рабочей смены.

м³/сут

м³/см

м³/ч

Таблица 2. Производственная программа

Наименование изделия	Единица измерения	Объем производства
		годовой	суточный	сменный	Часовой
Объемный блок	М3	200000	763,3	381,7	47,71

Определение В/Ц производим по формуле:

Где R_б = 300 проектная марка бетона;

R_ц = 400 марка цемента;

А = 0,6 коэффициент учитывающий влияние заполнителя на прочность бетона

Расход воды определяем ориентировочно, он составляет 256 л. [1]

Определяем расход цемента:

кг.

Определяем расход крупного заполнителя:

Где П_щ - пустотность щебня;

б - коэффициент раздвижки зерен, 1,15;

с_ист - истинная плотность щебня

с₀- насыпная плотность щебня.

кг.

Определяем расход песка:

Где с_ц - истинная плотность цемента, 3,1 г/см³;

С_п - истинная плотность песка, 2,63 г/см³.

кг.

С_б.с.= У(П+Щ+Ц+В)=673+504+508+356=2041 кг/м²

Потребность проектируемого БСЦ в бетонных смесях в год, сутки, смену, час с учетом потерь определяем по формуле:

Где П₀ - годовая, суточная, сменная, часовая производительность по

формуемым изделиям.

Б - производственные потери.

Потребность в бетонных смесях устанавливается с учетом отходов и потерь при транспортировании и формовании в размере 1,5%, в том числе 1% - утилизируемые отходы, 0,5% безвозвратные потери.

м³/год

м³/сут.

м³/см

м³/ч

Таблица 3. Производственная программа цеха

Наименование изделия	Единица измерения	Объем производства
		годовой	суточный	сменный	Часовой
Бетонная смесь	М3	206185	787	393,4	49

4. Расчет состава бетонной смеси

Согласно технологической карте производства объемных блоков состав керамзитобетона на 1 м³:

ОК=18смОК=6-8см

1 Портландцемент М 500504 кг448 кг

2 Песок керамзитовый фр 0-10508 кг457 кг

3 Песок кубанский речной673 кг 716 кг

4 Добавки пластифицирующие1,016 кг0,9 кг

5 Вода356 л303 л

Таблица 4. Расход сырьевых материалов

№	Наименование сырья	Единица измерения	Производительность
			год	сутки	смена	Час
1	Цемент	Т	103917,2	396,6	198,3	24,7
2	Керамзит	Т	104741,9	399,8	199,8	24,9
3	Песок	Т	138762,5	529,7	264,8	32,9
4	Вода	л	74020415	282533	141230,6	17591
5	Добавки	Т	206,2	0,8	0,4	0,05

Рассчитаем расход сырьевых материалов:

1 Расход цемента

В годР_ц=П_г*Ц=206185*0,504= 103917,2 т

В суткиР_ц=П_сут*Ц=787*0,504=396,6 т

В сменуР_ц=П_см*Ц=393,4*0,504= 198,3 т

В часР_ц=П_ч*Ц=49*0,504= 24,7 т

2 Расход керамзитового песка

В годР_к=П_г*Ц=206185*0,508= 104741,9т

В суткиР_к=П_сут*Ц=787*0,508=399,8т

В сменуР_к=П_см*Ц=393,4*0,508= 199,8т

В часР_к=П_ч*Ц=49*0,508= 24,9 т

3 Расход песка

В годР_п=П_г*Ц=206185*0,673= 138762,5 т

В суткиР_п=П_сут*Ц=787*0,673=529,7 т

В сменуР_п=П_см*Ц=393,4*0,673= 264,8 т

В часР_п=П_ч*Ц=49*0,673= 32,9 т

4 Расход воды

В годР_в=П_г*Ц=206185*359= 74020415 л

В суткиР_в=П_сут*Ц=787*359=282533 л

В сменуР_в=П_см*Ц=393,4*359= 141230,6 л

В часР_в=П_ч*Ц=49*359= 17591 л

Расход пластифицирующих добавок

В годР_д=П_г*Ц=206185*0,001= 138762,5 т

В суткиР_д=П_сут*Ц=787*0, 001=529,7 т

В сменуР_д=П_см*Ц=393,4*0, 001= 264,8 т

В часР_д=П_ч*Ц=49*0, 001= 32,9 т

5. Выбор и обоснование технологии приготовления бетонной смеси

Бетоносмесительные узлы заводов ЖБИ компонуют в большинстве случаев по вертикальной схеме с однократным подъемом материалов в расходные бункеры. Материалы подают в подбункерный этаж с помощью наклонных ленточных конвейеров. Для подачи заполнителей используют так же поворотные воронки, для цемента и других порошкообразных материалов применяют шнеки и пневматический транспорт. В последнем случае для очистки воздуха от цементной пыли устанавливают циклоны и матерчатые фильтры.

Расходные бункера делятся на отсеки. Для крупного заполнителя предусматривают обычно три отсека, для мелкого - два, для цемента - два. С целью свободного перемещения и перемешения сипучих матерьялов углы наклона днищ бункеров выполняют больше углов естественного откоса 50є-60є. Что бы не было зависания заполнителей при повышенной влажности, на стенах нижней части бункера вибрационные сводообрушители.

В бункерах предусматривают такие устройства аэрации цемента и указатели уровней заполнителей отсеков бункера.

Дозаторы сухих компонентов бетонной смеси загружают из соответствующих отсеков бункера. Вода поступает дозатор из установленного бака, наполняемого из водопроводной магистрали.

6. Расчет и подбор технологического оборудования

Выбор бетоносмесителя.

Выбираем циклический бетоносмеситель принудительного действия с вертикально расположенными смесительными валами типа СБ-62 для приготовления смесей.

Техническая характеристика смесителя СБ-62:

- объем готового замеса, л - 1000

- вместимость по загрузки, л - 1500

- производительность мІ/г - 40

- число замесов в/г - 36

- наибольшая крупность заполнителя, мм - 20

- частота вращения рабочего органа, об/мин - 20

- мощность, кВт - 40

- габаритные размеры, м - 2,98*2,7*2,85

- масса, т - 5200

Определяем количество бетоносмесителей:

где Пм- часовая производительность машины;

П - требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу;

Пп - часовая производительность машины;

Квых - коэффициент использования оборудования = 0,9.

Выбираем два смесителя типа СБ-62.

Выбор дозаторов.

Технические характеристики весовых дозаторов для цемента, керамзитового песка, Кубанского песка, воды и добавок приведены в таблице 5.

Таблица 5 Технические характеристики дозаторов.

Тип весового дозатора, марка	Предел взвеси, кг	Вместимость бункера	Цикл дозаторов не более	Класс точности	Погрешность дозирования	Давление в пневмосмесит.	Габаритные размеры	Масса, кг
	Min	Max						Длина	Ширина	Высота
Цемент АД-300-5П	200	800	0,78	30	3	2	0,4-0,6	1,7	0,96	1,6	570
Керамзитовый песок АД-1600-2БЦ	400	1600	1,27	45	2	2	0,4-0,6	1,71	1,04	2,89	555
Песок АД-800-БП	200	800	0,78	30	2	2	0,4-0,6	2,15	1,28	2,44	800
Вода аД-20-2БЖ	40	400	0,3	30	1	1	0,4-0,6	1,65	1,16	2,35	475

Расчет бункеров.

Количество материала в расходном бункере на 2 часа работы бетоносмесителя:



где М- содержание материала в 1 мІ бетонной смеси;

П2ч- производительность бетоносмесителя за «часа, мІ;

0,75- коэффициент запаса емкости.

Объем бункера:

где - объемная масса материала, кг/мІ.

Расчет бункера для цемента.

Рц=504Ч80Ч0,75=30240 кг

Vц=30240/1300=23,3 мІ

А=3 м h=2 м а=1,5 м

Расчет бункера для крупного заполнителя.

Pк=630Ч80Ч0,75=30480 кг

Vк=30480/800=38,1 мІ

А=3м h=2м а=1,5м

Расчет бункера для песка.

Pк=673Ч80Ч0,75=40380 кг

Vк=40380/1500=29,9 мІ

А=3м h=2м а=1,5м

Таблица 6. Сводная ведомость оборудования

№	Наименование	Марка	Размеры	Количество
1	Дозатор для цемента	АД-800-5П	1,7Ч0,96Ч1,6	1
2	Дозатор для щебня	АД-1600-2БЦ	1,71Ч1,04Ч2,89	1
3	Дозатор для песка	АД-800-6П	2,15Ч1,28Ч2,44	1
4	Дозатор для воды	АД-20-2БЖ	1,65Ч1,16Ч2,35	1
5	Бетоносмеситель	СБ 138А	-	2
6	Ленточный конвейер	-	-	2
7	Винтовой конвейер	-	-	1
8	Бункер для цемента	-	3Ч2,5Ч3,4	1
9	Бункер для щебня	-	3Ч2,5Ч5	1
10	Бункер для песка	-	3Ч2,5Ч3,8	1
11	Бак для воды	-	d=500м l=2м	1

Таблица 7. Контроль технологического процесса и качества бетонной смеси

Контрольные параметры	Место отбора проб	Метод контроля, приборы	Периодичность контроля	Исполнитель
ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ
Цемент: вид, марка, наличее паспорта, сроки схватывания. Заполнители: насыпная плотность, пустотность, водопоглащение, морозостоцкость, водопотребность песка.	Склад сырьевых материалов	В соответствие со стандартами инструкций по приемке сырья	По мере поступления сырья	Отдел снабжения. Лаборатория
ОПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ
Точность дозирования, степень загрузки бетоносмесителя, скорость вращения смеси, степень износа оборудования, продолжительность перемешивания	после дозаторов, бетоносмеситель бетоносмеситель БСУ	Технические весы Уровень шума Тахометр Визуально Секундомер	Раз в месяц Постоянно Постоянно Постоянно Один раз в месяц	Лаборант Оператор Оператор Оператор Оператор
ВЫХОДНОЙ КОНТРОЛЬ
Жесткость, пластичность, состав бетонной смеси	Укладка смеси	Технический вискозиметр, взвешивание в мерном цилиндре	Один раз в месяц	Лаборант

7. Контроль производства и качества бетонной смеси

Постоянно действующей производственный контроль является гарантией получения изделий и конструкций высокого качества. Производственный контроль должен охватывать все стадии технологического процесса. Он включает себя входной, операционный и приёмочный контроль.

Для осуществления контроля используют стандартные методы испытаний. Для операционного контроля разрабатываются полуавтоматические и автоматические средства. Анализ точности технологических операций позволяет выявить дефекты в процессе производства и своевременно предупредит появление брака. Существуют два вида приёмного контроля: первый - периодические испытания таких свойств бетона, как морозостойкость, водонепроницаемость, теплопроводность, влажность, истираемость. Испытания проводят не реже одного раза в шесть месяцев. Второй - приёмосдаточные испытания и контроль периодичной, отпускной и марочной прочности, отпускной влажности - проводятся для каждой партии бетона. Качество готовых железобетонных изделий контролируют ОТК завода в процессе их приёмки. Контроль качества изделий включает проверку их внешнего вида, формы, линейных размеров, толщины защитного слоя, расположения арматуры и закладных деталей, фактической отпускной прочности бетона и её соответствие проектной.

8. Техника безопасности

Современный бетонный завод крупного строительства представляет собой сложное предприятие, располагающее разнообразным оборудованием для механизации работ по приготовлению бетонной смеси. Поэтому лица, допускаемые к управлению машинами и механизмами бетонного завода, должны иметь удостоверение о сдаче испытаний техминимуму и правилам техники безопасности.

Основные правила техники безопасности, которые необходимо соблюдать для обеспечения нормальных и безопасных условий труда на бетонном заводе следующие.

Площадь в пределах рабочей зоны бетоносмесителей, включая подъезды и склады материалов, следует, содержат в чистоте и не загромождать. Все механизмы должны быть освещены. Элеваторы, подъемники бункера, ложки и другие устройства для подачи и накопления материалов, необходимых для приготовления бетонной смеси, должны быть ограждены, а все корпуса электродвигателей заземлены.

При установке бетонасмесителя на эстакаде, вокруг него должны быть устроены площади с перилами.

Перед чисткой, смазкой и ремонтом машины и механизмы должны быть остановлены. Перед пуском машины оператор обязан дать сигнал. До пуска в эксплуатацию каждая установленная или отремонтированная машина должна быть осмотрена и испытана. Осмотр, чистка и ремонт бетонасмесителя разрешается только после удаления из цепи электродвигателей, предохранителей и вывешивания на пусковых устройствах плакатов.

При выгрузке бетонной смеси из бетонасмесителя запрещается, ускорят опорожнение вращающегося барабана лопатой или каким-либо другим приспособлением. Пребывание людей под поднятым и не закреплённым ковшом силового подъёмника не допускается.

Ленты и торцы барабанов конвейера на участках натяжной и приводной станции должны быть ограждены. Проходы и проезды, под которыми находятся конвейеры, должны быть ограждены, защищены навесами, продолженными за габариты конвейера не менее чем на 1 м. Запрещается во время работы конвейера отчищать барабан, ролики и ленту от грязи и прилипшего материала; не следует, проходит под не ограждённой конвейерной лентой. Нельзя также проверять крепления ковшей на ленте на работающем элеваторе, становиться на крышку жёлоба, работающего винтового конвейера или снимать её. Не следует проверять, смазывать и ремонтировать электропневматические иглы дозаторов вовремя их рабаты. Силоса и бункера для храпения цемента должны имеет специальные устройства для механического оборудования сводов цемента. При необходимости спуск рабочих в бункера и силосы может осуществляться в специальной люльке с помощью лебёдки. Для выполнения работ внутри силосов и бункеров назначается не менее трёх рабочих, двое из которых, находясь на перекрытии силоса или бункера, должны следить за безопасностью работающих в бункере и, в случае необходимости, оказывают помощь пострадавшим. Рабочие, находящиеся внутри силоса или бункера, должны быть обеспечены респираторами.

Загрузочные отверстия ёмкостей для хранения пылевидных материалов должны быть закреплены защитными решётками, люки в защитных решётках заперты на замок.

Заключение

Рассмотренное сырьё для изготовления бетонной смеси в технологии объёмных блоков, типа «лежачий», станет оптимальной для данной технологии, произведён расчет и подбор оборудования, причем дозаторы выбраны автоматические. Описан технологический контроль производства и техника безопасности.

Выбрана вертикальная компоновка бетоносмесительного узла с линейным размещением бетоносмесителей. У такой схемы время на изготовление бетонной смеси уходит меньше.

Литература

1. Баметов Ю. М., Комар А. Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. - М. Стройиздат, 1984

2. Попов Л. Н., Афанасьева В. Ф. Основа технологического проектирования заводов железобетонных изделий - М. Высшая школа, 1988

3. Технологическая карта на изготовление объёмных блоков. Краснодарский ДСК

4. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. Под ред. Сапожников М. Я., Дроздова М. Е. - Стройиздат, 1969 - 487 с.

5. Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Технология бетонных и железобетонных изделий» - Краснодар, 1985.

Размещено на Allbest.ru

...