Производство железобетонных труб методом вертикального формования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине Технология бетона, строительных изделий и конструкций

Производство железобетонных труб методом вертикального формования



Введение

Железобетонные трубы - это трубы из высокопрочного прочного бетонного материала, изготовленные на арматурном каркасе. Трубы используются в таких видах строительства как промышленное, коммунальное, дорожное и прочих. Применяя технологию вибропрессования, осуществляется производство труб, основным компонентом которых является бетон. Эта технология придает трубам более высокую прочность, чем при производстве труб, изготовленных по другим технологиям.

Железобетонные трубы устойчивы к влиянию мороза и влаги. Железобетонные трубы делят на две группы: напорные и безнапорные. Для каждого вида существуют установленные стандарты нагрузки и степени прочности. Как правило, железобетонные трубы используют при строительстве водных магистралей для транспортировки жидкости под определенным уровнем давления с температурой не выше 40 градусов, для прокладки подземных трубопроводов, транспортирующих самотеком бытовые жидкости и атмосферные сточные воды, а также подземные воды и производственные жидкости.

Чаще всего, ж/б трубы находят применение при строительстве ливневой (дождевой) канализации или при возведении водопропускных сооружений на автодорогах. Основными достоинствами ж/б труб является их способность выдерживать серьезные нагрузки и низкая, по сравнению с альтернативными материалами, стоимость. К минусам, можно отнести -- большой вес изделий, сложность монтажа (привлечение большого количества спецтехники), затраты на транспортировку. [1]



1. Анализ существующих технологий производства изделий

1.1 Номенклатура, характеристика изделия

Среди железобетонных труб выделяют напорные и безнапорные. Для каждого типа существует установленная и рассчитанная нагрузка и деление по степени прочности.

Трубы железобетонные безнапорные раструбные с круглыми отверстиями (типа Т, ТС, ТБ, ТБР, ТСП, РТ, ТР) изготавливаются из тяжелого бетона марки не ниже В20, марки по водонепроницаемости не ниже W4, марки по морозостойкости F200 - F300,водопоглащение не более 6% по массе.

Трубы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015.0.

- По показателям фактической прочности бетона

- По морозостойкости

- По отклонению от толщины защитного слоя бетона до арматуры

- К маркам стали для армирования изделий.

Для армирования изделий следует принять:

- стержневую горячекатаную сталь классов А-1 И А-3 по ГОСТ 5781

- проволка класса Вр-1 по ГОСТ 6724.

Трубы железобетонные безнапорные раструбные должны удовлетворять техническим требованиям ГОСТ 6482-88.

Железобетонные трубы безнапорные предназначены для прокладки подземных трубопроводов, транспортирующих самотеком бытовые жидкости и атмосферные сточные воды, а также подземные воды и производственные жидкости, не агрессивные к железобетону.

По несущей способности железобетонные трубы безнапорные делят на три класса прочности, причём увеличение несущей способности осуществляется в основном за счет армирования при неизменной толщине стенки для одного диаметра:

1 группа - до 2 метров до верха трубы;

2 группа -до 4 метров до верха трубы;

3 группа - применяется при расчетной высоте засыпки грунтом до 6 метров до верха трубы.

Увеличение несущей способности добивается путем изменения армирования труб (усиление), габаритные размеры ж/б труб при этом остаются неизменны

Трубы имеют диаметр условного прохода 400, 500, 800, 1000, 1200 и 1500 мм. и полезную длину - 2,5 и 5 м.

Прочностные характеристики труб должны обеспечивать их эксплуатацию при расчетной высоте засыпки грунтом в следующих усредненных условиях укладки:

- основание под трубой - грунтовое плоское для труб диаметром условного прохода 400-500 мм. или грунтовое профилированное с углом охвата 90 градусов для труб, диаметром условного прохода 800-1500 мм;

- засыпка грунтом, плотностью 16,7 кН/куб.м. (1,7 тс/куб.м.) с углом внутреннего трения - 30 градусов и нормальной (неконтролируемой) степенью уплотнения для труб диаметром условного прохода 400-800 мм. и повышенным уплотнением для труб, диаметром условного прохода 1000-1500 мм.;

- временная нагрузка на поверхности земли класса НК-80 по СНи12.05.03-84.



Рис.1 Железобетонные безнапорные трубы

Трубы обозначаются марками в соответствии с ГОСТ 23009 и ГОСТ 6482-88. Марка труб состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом.

Первая группа содержит обозначение трубы, ее диаметр условного прохода в сантиметрах и полезную длину в дециметрах. Во второй группе указывается несущая способность, обозначаемую арабской цифрой.

Маркировка труб:

Т - цилиндрические раструбные со стыковыми соединениями, уплотненные герметикам и другими материалами.

ТП - цилиндрические раструбные со стыковыми соединениями, уплотненные герметикам и другими материалами, с подошвой.

ТБ - цилиндрические, раструбные с упорным бортиком на стыковой поверхности втулочного конца трубы и стыковыми соединениями, уплотненные резиновыми кольцами.

ТБП - цилиндрические, раструбные с упорным бортиком на стыковой поверхности втулочного конца трубы и стыковыми соединениями, уплотненные резиновыми кольцами, с подошвой.

ТС - цилиндрические, раструбные со ступенчатой стыковой поверхностью втулочного конца трубы и стыковыми соединениями, уплотненные резиновыми кольцами.

ТСП - цилиндрические, раструбные со ступенчатой стыковой поверхностью втулочного конца трубы и стыковыми соединениями, уплотненные резиновыми кольцами, с подошвой.

ТФП - цилиндрические, фальцевые с подошвой и стыковыми соединениями, уплотняемые герметиками и другими материалами. [1]

В проекте принято производство труб ТС- 30.25-2

Таблица 1. Основные характеристики трубы

Диаметр мм	Марка трубы	Основные размеры трубы, мм	Масса трубы кг
		длина	толщина	Обьём,мі
300	ТC -30.25-2	2500	70	0,22	560

1.2 Состав сырьевой смеси

Качество бетона в большей степени зависит от состава материалов. Правильный выбор материалов для бетона, учитывающий как требования к бетону, так и свойства самих материалов, имеет важное значение в технологии бетона. При этом должна достигаться максимальная экономия цемента и трудовых затрат на производство бетона.

Вяжущее

В качестве вяжущего используют Вольский цемент М500.

Вольские сульфатостойкие цементы идеально подходят для изготовления бетонов, которые работают в условиях воздействия агрессивных сред, содержащих сульфаты (когда концентрация сульфат-ионов превышает 3000 мг-экв/л).

Вольские цементы рекомендованы к применению в условиях многократного попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения и высыхания цементного камня (50-70 циклов).

Вольские цементы обладают высокими величинами предела прочности на изгиб во все сроки твердения, а также стабильными показателями по срокам схватывания (начало не ранее 3 часов 20 минут, конец не позднее 4 часов 30 минут).

Таким образом, применение Вольских сульфатостойких цементов позволяет отказаться от использования различных защитных покрытий при производстве конструкций, работающих в агрессивных средах.

Данный факт упрощает технологию работ и значительно снижает их стоимость.

Свойства цемента М 400

Наименование показателя	Значение
Прочность на сжатие и (или) изгиб Нормальная густота Сроки схватывания Начало схватывания Конец схватывания Истинная плотность Тепловыделение	45 МПа 26% 1,5 ч 6 ч 3,05 г/см3 210 кДж

Заполнитель.

Песок должен быть чистым и обладать хорошим зерновым составом, не содержать по возможности слабых зерен. С повышением прочности бетона влияние заполнителя на структуру бетона и результаты испытаний постепенно увеличиваются. Песок должен соответствовать ГОСТ 10268-80. Содержание в песке зерен, проходящих через сито 0.14 мм, не должно превышать 10 %, а содержание глинистых, илистых и пылеватых примесей, определяемых отмучиванием - 3 % по массе; полный остаток на сите 0.63 менее 20%; водопотребность 7%, модуль крупности Мк=1,5-2,5.Песок, содержащий избыток крупных частиц, иногда может иметь большой объем пустот (более 40%), который приходится заполнять цементным тестом, что увеличивает расход цемента и повышает себестоимость бетона, поэтому наилучшие результаты получают, применяя в бетоне пески, содержащие крупные, средние и мелкие зерна в оптимальном соотношении, обеспечивающем минимальную пустотность песка. В доброкачественном песке пустотность не должна превышать 38%, в песке оптимального зернового состава она уменьшается до 30%.

Щебень по ГОСТ 26633-91. Щебень гранитный 5-20 мм - наиболее востребованная фракция гранитного щебеня для производства бетона, ЖБИ, асфальта. Повышает прочность материала в 2-2.5 раза. Щебень фракции 5-20мм, изготавливаемый из гранитного камня, попутно при производстве щебня ГОСТ 7392-2002. Так же по всем показателям щебень соответствует ГОСТ 8267 - 93. Горная порода гранит относится к изверженным интрузивным и имеет прочность на сжатие от 2 450 до 1 842 кг/смІ, в водопоглощенном состоянии 2 044 до 1352 кг/смІ. Морозостойкость щебня- 300 циклов. Объемно - насыпной вес щебня- 1.43 т/мі[3].

Вода.

Для приготовления бетонной смеси используют воду водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель рН не менее 4 (т. е. некислую, неокрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет). Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мг/л и всех солей более 5000 мг/л. В сомнительных случаях пригодность воды для приготовления бетонной смеси необходимо проверять путем сравнительных испытаний образцов, изготовленных на данной воде и на обычной водопроводной. Для приготовления бетонной смеси можно применять морскую и др. соленые воды, удовлетворяющие приведенным выше условиям. Исключением является бетонирование внутренних конструкций жилых и общественных зданий и надводных ж/б сооружений в жарком и сухом климате, т. к. морские соли могут выступить на поверхности бетона и вызвать коррозию стальной арматуры. Для поливки бетона следует использовать воду такого же качества, как и для приготовления бетонной смеси.

Добавка

Muraplast FK 48 - суперпластификатор для бетона, железобетона и предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Характеристика:

Высококонцентрированный, модифицированный продукт конденсации нафталин формальдегида сульфоновой кислоты.

-Не содержит компонентов, вызывающих коррозию арматуры.

-Не выпадает в осадок при хранении или замерзании.

-Эффективно диспергирует цементное тесто в бетонной смеси.

-Сильно пластифицирует бетонную смесь и снижает ее водопотребность.

-Снижает расходы на укладку и уплотнение бетона.

-Улучшение удобоукладываемости и однородности бетонных смесей, в том числе и жестких.

-Получение высокомарочных и высокопрочных бетонов.

-Не замедляет скорость набора прочности.

Muraplast FK 48 - жидкий продукт, готовый к использованию и не требующий растворения или других дополнительных операций по приготовлению.

Физико-технические характеристики:

Внешний вид-жидкость коричневого цвета

Плотность 1,180-1,200 кг/дмі

Дозировка 0,2-2% от массы цемента

1.3 Выбор и обоснование технологического способа производства

При заводском изготовлении железобетонных изделий широкой распространение нашли 3 основных способа производства

-арегатно-поточный

-конвейерный

-стендовый

В данном проекте принято использовать агрегатно-поточный способ производства.

Одной из самых операций при производстве железобетонных изделий является формование. В производстве безнапорных ж/б труб можно выделить основные способы:

-трамбование

-прессование

-вибрирование

-центрифугирование

-комбинированные способы (вибропрессование)

Трамбование

В трамбавательных станках бетонная смесь уплотняется в результате возвратно-поступательного движения трамбовок .При изготовлении труб трамбованием используют формы жесткой конструкции, состоящей из сердечников и обечаек.(рис 2,а)

Рис.2 Способы формования труб

1.4 Новое в производстве вяжущего

В ходе курсового проектирования был произведен патентный поиск с глубиной 5 лет, были найдены следующие решения:



Способ формования напорных железобетонных труб

Суть изобретения: Изобретение относится к области производства предварительно напряженных напорных железобетонных труб. Нагнетание в межстенное пространство формы бетонной смеси и ее предварительное уплотнение производят путем подачи снизу под избыточным давлением с одновременным воздействием вибрацией.

Изобретение относится к области производства предварительно напряженных напорных железобетонных труб и может быть использовано на предприятиях строительной индустрии.

Предварительно напряженные напорные трубы изготавливают по трехступенчатой технологии или вибропрессованием, в котором процесс прессования бетона может выполняться гидравлическими устройствами (виброгидропрессование) или механическими приспособлениями (вибропрессование).

Наиболее близким к заявляемому техническим решением является способ вибропрессования, по которому подготовленную форму с установленным в ней арматурным каркасом с предварительно напряженной арматурой устанавливают на обтянутый резиновым чулком сердечник. После этого пространство между формой и сердечником сверху заполняют бетонной смесью, одновременно вибрируя. Затем по окончании укладки бетонной смеси в пространство между резиновым чулком и сердечником под избыточным давлением нагнетают воду, т.е. посредством чулка уплотняют бетонную смесь изнутри. При радиальном перемещении предварительно уплотненная бетонная смесь увлекает на собой спиральную арматуру, в результате чего ее витки получаются растянутыми. Последующей термообработкой бетона, во время которой давление на смесь сохраняется неизменным, положение арматуры оказывается зафиксированным в растянутом состоянии.

После снятия внутреннего давления арматура действует как получившая предварительное напряжение и, встречая противодействие бетона, вызывает в стенке трубы радиальные сжимающие напряжения.

К недостаткам приведенного способа следует отнести верхний способ укладки бетонной смеси в межстенное пространство, что способствует вовлечению воздуха в бетонную смесь и, как следствие, требует длительной вибрации при ее уплотнении, что оказывает вредное влияние на организм человека, окружающую среду и оборудование.

Цель изобретения - повышение производительности и качества изделий.

Поставленная цель достигается за счет того, что бетонную смесь в межстенное пространство нагнетают с нижней части формы и предварительно уплотняют за счет избыточного давления, одновременно воздействуя вибрацией.

Подготовленную и оснащенную каркасом форму надевают на обрезиненный (в виде чулка) металлический сердечник, затем посредством бетоноводов бетононасосом тангенциально к наружной поверхности формы в нижней ее части через патрубок нагнетают бетонную смесь в межстенное пространство, образованное формой и сердечником, одновременно вибрируя. После заполнения межстенного пространства производят допрессовку (т.е. уплотнение) бетонной смеси, затем поток бетонной смеси отсекают шибером 6 и отсоединяют бетоновод.

Далее между резиновым чулком и телом сердечника нагнетают воду и посредством чулка избыточным давлением доуплотняют бетонную смесь, воздействуя изнутри. Сохраняя избыточное давление резинового чулка на бетонную смесь, форму со свежеотформованным изделием направляют на термообработку.

После термообработки давление чулка снимают, форму снимают с сердечника 4 и извлекают готовое изделие.

Таким образом, заявляемый способ выгодно отличается от прототипа тем, что бетонную смесь в межстенное пространство нагнетают снизу и предварительно уплотняют за счет избыточного давления с одновременным воздействием вибрацией. Это позволяет снизить количество вовлекаемого в бетонную смесь воздуха, сократить время заполнения формы и соответственно продолжительность вибровоздействия, а также обеспечить комплексное уплотнение бетонной смеси путем вибронагнетания с последующим внутренним уплотнением со стороны сердечника, что положительно сказывается на качестве готового изделия и улучшает условия труда. Формула изобретения: способ формования напорных железобетонных труб, включающий установку оснащенной формы на обрезиненный сердечник, укладку бетоной смеси и межстенное пространство с предварительным вибровоздействием на нее и последующее уплотнение путем воздействия на бетонную смесь со стороны сердечника, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества изделий, нагнетание бетонной смеси в межстенное пространство производят снизу и предварительное уплотнение осуществляют за счет избыточного давления с одновременной вибрацией.



Устройство для формования железобетонных трубчатых изделий

Суть изобретения:

Изобретение относится к технологии изготовления сборных железобетонных изделий и может быть использовано в различных отраслях стройиндустрии для изготовления предварительно напряженных железобетонных труб. Сущность данного решения заключается в том, что устройство имеет составной сердечник, состоящий из двух одинакового размера усеченных жестких конусов большим основанием на концах, со съемными фланцами для крепления стержней предварительно напряженной продольной и спиральной арматуры и калибрующих полуколец для формирования втулочных концов изделия защитного слоя, разъемные скользящие с виброизлучателями воронки соответствующих диаметров для несущего и защитного слоев, приводную площадку в вертикальных направляющих для установки воронки и расходных емкостей для бетонной смеси.

Описание изобретения: Изобретение относится к технологии изготовления сборных железобетонных изделий и может быть использовано в различных отраслях стройиндустрии для изготовления предварительно напряженных железобетонных труб.

Известно устройство для изготовления предварительно напряженных железобетонных труб по одностадийной технологии виброгидропрессования, содержащее форму, состоящую из двух частей внешней и внутренней. Внешняя часть формы состоит из двух полуформ, скрепленных между собой пружинами тарированными болтами, допускающими раздвижку полуформ в процессе гидропрессования свежеотформованного бетона. Внутренняя часть формы включает стальной цилиндр с раструбообразователем, на который одет резиновый чехол. Полностью собранная такая форма с установленной в ней продольной и спиральной арматурой на посту формования заполняется бетонной смесью с вибрированием при помощи навешиваемых на стенки наружной формы высокочастотных пневмовибраторов. Затем отформованную трубу переносят на пост опрессовки и термообработки. В процессе опрессовки горячую воду под давлением нагревают между внутренней формой и резиновым чехлом для обжатия свежеотформованного бетона и предварительного натяжения в спиральной арматуре при раздвижке наружных полуформ. В таком напряженном состоянии опрессованный свежеотформованный бетон и находящаяся в нем предварительно напряженная продольная и спиральная арматура остаются под давлением опрессовки при термообработке до достижения бетоном необходимой распалубочной прочности. В результате после распалубки бетон тела трубы, включая защитный слой, находится в состоянии предварительного объемного напряжения.

Недостатками такого устройства являются большая сложность и материалоемкость формы, высокая трудоемкость и низкая производительность вспомогательного оборудования. Применение наружных навесных высокочастотных пневмовибраторов не обеспечивает однородной плотности свежеотформованного бетона, так как практически невозможно создать одинаковые изгибные колебания стенки наружной формы и, следовательно, равные условия виброуплотнения бетона. При этом уровень шума значительно превышает санитарные нормы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для формования предварительно напряженных трубчатых изделий из бетонных смесей по одностадийной технологии, содержащее раскрывающуюcя наружную форму с механизмом подъема и опускания, поддон, раструбообразователь, приводной вибросердечник с виброголовкой, приспособление для навивки спиральной арматуры на свежеотформованный бетон несущего слоя тела трубы в виде смонтированного соосно сердечнику приводного карусельно диска с натяжным роликом и опрессовочным устройством и устройством для послойного нанесения защитного слоя под давлением.

Цель достигается тем, что в этом устройстве все оборудование и приспособления для изготовления трубы смонтированы в одном агрегате, включая опрессовку свежеотформованного бетона несущего слоя обжатия радиальным давлением от навивки на него спиральной, предварительно напряженной арматуры.

Основным недостатком такой установки является необходимость применения весьма сложного и малоэффективного оборудования для формования тела трубы, включая нанесение защитного слоя. Оборудование и приспособления для всех операций изготовления трубы смонтированы в одном агрегате (однопостовая технология), следовательно, все операции могут выполняться на этом агрегате только последовательно, одна за другой. Применение виброголовки со свободной посадкой на приводной (для подъема и опускания) вибросердечник не обеспечивает однородной плотности свежеотформованного бетона несущего слоя трубы, вследствие неравномерной загрузки виброаргона при сбрасывании на него бетонной смеси с высоты порядка 5 м.

Цель изобретения создание устройства для формования предварительно напряженных, безраструбных, с втулочными концами для муфтового соединения железобетонных труб, обеспечивающего повышение производительности и улучшение качества труб.

Предлагаемое устройство содержит разъемные скользящие с виброизлучателями воронки соответствующих диаметров для несущего и защитного слоев, приводную площадку с вертикальными направляющими, в которых установлены последняя воронка и расходные емкости, а сердечник выполнен составным в виде двух одинаковых размеров усеченных жестких конусов с большим основанием на концах со съемными фланцами для крепления стержней предварительно напряженной, продольной и спиральной арматуры и калибрующих полуколец для формования втулочных концов изделия защитного слоя, такое устройство позволяет легко собрать сердечник, установить формующую воронку, выполнить формование и опрессовку, упрощает распалубку, так как полусердечники выпрессовываютcя с двух концов трубы одновременно или последовательно. При натянутых стержнях продольной арматуры сердечник обладает достаточной жесткостью, продольной устойчивостью и обеспечивается нетрудоемкая, механизированная распалубка. Применение высокочастотного глубинного вибрирования при формовании и скользящей опалубки позволяет использовать жесткие бетонные смеси, отказаться от материалоемкой наружной формы и резко снизить уровень шума.

Устройство для формования предварительно напряженных железобетонных труб содержит сердечник, состоящий из двух одинакового размера усеченных конусов с большим основанием на концах, снабженных съемными фланцами для крепления стержнейпредварительно напряженной продольной арматуры. Для фиксации усеченных конусов в средней части сердечникоборудован соответствующим соединением, например шлицевым, а для фиксации сердечника в вертикальном положении фланцыснабжены серьгами. Диаметр фланцев равен диаметру несущего слоя трубы. Сердечникв сборе устанавливают на опорную тумбу, с помощью подвески сердечник крепится к рамной конструкции с направляющими стойками, по которым от цепной передачи перемещают вверх-вниз платформу. На платформе установлены расходные емкости для бетонной смеси и скользящая формующая воронка , которая состоит из цилиндрической части и раструба, где размещен глубинный виброизлучатель. Формующая воронка выполнена разъемной по вертикали, ее половинки крепятся к стойке посредством кронштейнов, раздвигая последние, воронку можно раскрыть и наоборот закрыть. Оборудование для формования несущего и защитного слоев трубы конструктивно и кинематически одинаковое, различается лишь размерами диаметр формующей воронки и может быть смонтировано на одном или на разных постах. Кроме того, перед формованием защитного слоя трубы на фланцы закрепляют калибрующие полукольца, внутренний диаметр которых формирует калибровочную поверхность втулочных концов, а внешний наружную поверхность трубы. Для формования защитного слоя применяют скользящую воронку, диаметр цилиндрической части которой равен диаметру калибровочных полуколец. В рабочем состоянии формующие воронки и замыкают накидным замком, например, типа эксцентрикового зажима. Закрепление конического сердечника в вертикальном положении на опорной тумбе осуществляют при помощи устройства, а наверху механизма, посредством тяги и подвески.

Устройство работает следующим образом.

Конический сердечник со съемными фланцами в сборе с натянутыми, например, электротермическим способом стержнями предварительно напряженной продольной арматуры устанавливают на опорную тумбу против поста формования несущего слоя трубы и закрепляют вертикально при помощи устройства и механизма. На нижний фланец сердечника одевают и замыкают скользящую формующую воронку таким образом, чтобы верх ее цилиндрической части совпадал с нижним фланцем сердечника. Раструб формующей воронки при включенном виброизлучателе заполняют бетонной смесью из расходных емкостей до определенного уровня, который сохраняется постоянным в процессе формования трубы путем подпитки. По достижении этого уровня и тиксотропного разжижения бетонной смеси включают привод вертикального перемещения платформы, осуществляя процесс виброформования несущего слоя трубы. Этот процесс заключается в заполнении свежеотформованным бетоном формовочной полости, образованной между сердечником и цилиндрической частью формующей воронки. Длина этой части воронки принимается такой, чтобы после ее прохождения в свежеотформованном слое бетона колебания от виброизлучателя почти полностью затухали. После формования несущего слоя его поверхность покрывают полосовым распределительным каркасом, который закрепляют на поверхности бетона, например, с помощью стальных скоб.

Навивку спиральной арматуры на свежеотформованный бетон несущего слоя производят посредством устройства для вращения сердечника и перемещения относительно его продольной оси механизма для натяжения и навивки спиральной арматуры. Эту операцию выполняют при вертикальном или горизонтальном расположении сердечника. Затем на упорные фланцы закрепляют калибровочные полукольца, внутренняя поверхность которых образует калиброванную поверхность втулочных концов трубы, а наружная внешнюю поверхность.

Формование защитного слоя производят аналогично формованию несущего слоя при помощи скользящей формующей воронки, отличающейся только размерами.

Поверхность свежеотформованного бетона этого слоя покрывают теплоизоляционным покрытием типа колпак, например из прорезиненной ткани, и сердечник с трубой перемещают на участок тепловой обработки. После термообработки снимают калибровочные полукольца и фланцы, выпрессовывают сердечник, трубу устанавливают на гидроиспытания, а оснастку очищают, смазывают рабочие поверхности и производят сборку сердечника с натянутыми продольными стержнями предварительно напряженной арматуры для формования очередной трубы.

Использование предлагаемого устройства существенно упрощает технологию формования трубы, увеличивается производительность по сравнению с однопостовой технологией или виброгидропрессованием. В предлагаемом устройстве исключается наружная форма.

Важной особенностью предлагаемой установки является обеспечение высокой однородной плотности бетона как несущего, так и защитного слоев, работающих совместно, за счет благоприятного сочетания воздействия на уплотняемую смесь глубинного вибрирования и пригруза от массы непосредственно самой виброуплотняемой бетонной смеси.

Формула изобретения: устройство для формования железобетонных трубчатых изделий, содержащее форму с сердечником, механизмы для навивки спиральной арматуры и для виброуплотнения бетонной смеси, по крайней мере одну расходную емкость для бетонной смеси, отличающееся тем, что оно снабжено разъемными скользящими с виброизлучателями воронками соответствующих диаметров для несущего и защитного слоев, приводную площадку с вертикальными направляющими, в которых установлены последняя, воронки и расходные емкости, а сердечник выполнен составным в виде двух одинаковых размеров усеченных жестких конусов с большим основанием на концах со съемными фланцами для крепления стержней предварительно напряженной продольной и спиральной арматуры и калибрующих полуколец для формования втулочных концов изделия защитного слоя.

Найденные решения могут использоваться в практике при производстве ж/б труб вертикальным формованием.



2. Техническая часть

2.1 Режим работы предприятия

железобетонный безнапорный труба производство

Режим работы цеха характеризуется числом рабочих дней в году, количеством рабочих смен в сутки и количеством часов работы в смену.

Режим работы устанавливают по нормам технологического проектирования предприятий отрасли, а при отсутствии их - исходя из требований технологии.

Принята работа по непрерывной неделе - 249 дней

Номинальный годовой фонд рабочего времени определяется по формуле:

Ф_н = Д_н С_м Т_см ,

Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

Ф_ч = Ф_н К_ти К_см ,

Коэффициент технического использования оборудования определяется с учетом времени простоя оборудования за год. Ориентировочно К_ти = 0,95.

Коэффициент использования рабочего времени вычисляют по формуле:

К_см = (Т_см - Т_пэ - Т_лн - Т_отд) / Т_см,

Где: - Т_см - продолжительность рабочей смены, час;

- Т_пз - время на подготовительно-заключительные операции, час;

- Т_лн - время на личные потребности, час;

- Т_отд - время на отдых, час.

Для формовочного и резательного оборудования К_см=0,85;

Таблица 4.Режим работы предприятия

№ п/п	Наименование цехов, отделений, операций	Количество рабочих дней в году, Дн	Количество смен в сутки, См	Продолжительность рабочей смены, Тсм, час	Номинальный годовой фонд рабочего времени, Фн, час	Коэффициент технического использования оборудования, Кти	Коэффициент использования рабочего времени, Ксм	Годовой фонд рабочего времени, Фч, час
1	Зона выдержки	249	2	8	3984	0,95	0,95	3595
2	Формовочное отделение	249	2	8	3984	0,95	0,89	3368
3	Склад готовой продукции	365	3	8	8760	0,95	1	8322
4	Склад сырья	365	3	8	8760	0,95	1	8322
5	Бетоносмесительный узел (БСУ)	249	2	8	3984	0,95	0,85	3217
6	Транспортное отделение	365	3	8	8760	0,95	0,95	7905,9

2.2 Расчет производительности предприятия

При расчете производительности следует учитывать возможный брак и другие производственные потери. Для заводов по производству железобетонных труб средние величины возможных производственных потерь обычно принимаются 1%. П=1000*1,01=10100 мі

Производительность цеха по готовой продукции определяется по формулам:

П_сут=П_год/С_р,



где П_год - заданная годовая производительность цеха

С_р - расчетное кол-во рабочих суток в году.

П_смен=П_год/С_р*n,

где n - число смен.

П_час=П_год/В_р,

где В_р - расчетный годовой фонд рабочего времени, в час.

Производительность по готовой продукции:

П _сут = 10100/365=27,67 мі/сут

П _смен = 10100/365*3=9,13мі/смену

П_час = 10100/249*16*0,943=2,6 мі/час

Наименование	Производительность, шт
	в час	в сутки	в смену
ТС-30.25-2	12	41	126

2.3 Расчет состава сырьевой смеси

Материалы: портландцемент - М500, песок строительный средней крупности с модулем крупности 1,5-2,5, истинной плотностью 2,63 кг/л

Жесткость смеси 20-30 с, класс бетона В 30

1. Водоцементное отношение:

В/Ц = АR_ц /(R_б+0,5АR_ц)

В/Ц = 0,5*500/(300+0,5*500*0,5) =250/425=0,58.



2. Расход воды по графику 160л.

3. Расход цемента на 1 м³ бетона:

Ц = В/(В/Ц)=160/0,58=275кг

4. Расчёт щебня на 1 м³ бетона:

5. Расход песка на 1 м³ бетона:

П =796

Пустотность щебня0,45

Щ=1234

6. Расчетная плотность бетона:

с_б = 275+160+1234+796= 2986 кг/м³.

Состав бетонной смеси:

Цемент -275 кг на 1 м³ бетона.

Щебень-1234 кг на 1 м³ бетона.

Песок -796 кг на 1 м³ бетона. Вода -160 л на 1 м³ бетона.

Так как в бетонную смесь добавляется добавка - суперпластификатор Muraplast FK 48 , то ее состав изменяется.

При добавлении добавки количество воды уменьшается на 20%, а цемента на 10%. Количество добавки - 0,5% от массы цемента.

275 - 100

х - 20. х=55, следовательно, вода уменьшается на 55 л.

275 - 100

х - 10. х=27,5, следовательно, цемент уменьшается на 27,5 кг.

275 - 100

х - 0,5. х=1,375, следовательно, необходимое количество добавки 1,375 кг.

Состав бетонной смеси: Ц = 247,5 кг на 1 м³ бетона

П = 796 кг на 1 м³ бетона

Щ=1234 кг на 1 м³ бетона

В = 105 л на 1 м³ бетона

Muraplast FK 48 = 1,375 кг на 1 м³ бетона

2.4 Расчет потребности предприятия в сырьевых материалах

Перечень технологических операций	Приход, м3	Потери, %	Выход, м3
Склад готовой продукции	1005	0,5	1000
Транспортировка на склад готовой продукции	1015	1	1005
Выдержка	1040	2,5	1015
Транспортировка в зону выдержки	1050	1	1040
Формовочное отделение	1102	5	1050
Транспортировка на формовку	1113	1	1102
Бетоносмесительный узел (БСУ)	1168	5	1113
Транспортировка на БСУ	1179	1	1168
Склад сырьевых материалов: Цемент 247,5 кг/м3 Щебень 1234 кг/м3 Песок 796 кг/м3 Вода 105 л/м3 Muraplast FK 48 1,375 кг/м3	1190	1	1179
	294525 кг 1468460 кг 947240 кг 124950 л 1636,25 кг	1 1 1 1	29180,5 кг 1454886 кг 938484 кг 123795 л 1621,125кг



Таблица 7. Потребность цеха в сырье и полуфабрикатах

№	Наименование сырья	Удельный расход, т	Расход (т) в
			час	смену	сутки	год
1	Цемент	294,525	0,765	2,6	8,1	2974,7
2	Песок	947,24	2,4	8,6	26,21	9567,12
3	Вода	124,95	0,32	1,14	3,4	1261,9
4	Щебень	1468,46	3,8	13,407	40,632	14831,44
5	Muraplast FK 48	1,636	0,004	0,014	0,045	16,52

Потребность проектируемого цеха в сырье в час, смену, сутки, год с учетом потерь при их транспортировании определяют по формуле:

Р_м=П*Р_у,

Р_м - расход сырья в час, смену, сутки и год, в тоннах

П - производительность цеха соответственно в час, смену, сутки, год, в тоннах

Р_у - удельный расход сырья, в тоннах на тонну готовой продукции.

2.5 Выбор технологического оборудования

Необходимое количество машин и другого оборудования определяют по формуле:

М = П^п_ч/(П_п*К_н),

Где М - количество машин, подлежащих установке;

П^п_ч - требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу;

П_п - паспортная или расчетная часовая производительность машин выбранного типоразмера;

К_н - нормативный коэффициент использования оборудования во времени (принимается равным 0.92).

1. Тепловая обработка:

Автоклав М =7 ,6/(0,92*3)=3

2. помол:

Шаровая мельница М = 6,5/(0,92*15)=1

3. дробление:

Щековая дробилка М = 6.5/(0,92*33)=1

Молотковая дробилка М = 6.5/(0,92*26,4)=1

Ведомость оборудования

№ п/п	Наименование и краткая характеристика оборудования	Масса, кг	Количество
1	Скиповый подъемник СкП-1,6 Скорость движения скипа 0,1 м/с Максимальная загрузка 2500 кг Максимальная высота подъема 11м. Длина в транспортном положении 3740 мм Ширина 2325 мм	2400 кг.	1
2	Смеситель принудительного действия	3700	1
3	Ленточный дозатор непрерывного действия производительность - 3т/ч ширина ленты 1000мм длина ленты 3000мм	4800	1
4	Бункер-питатель
5	Вибропресс
6	Тележка транспортёр

2.6 Расчет складов сырьевых материалов и готовой продукции

Расчёт емкостей и размеров складов предприятия зависит от принятого режима работы предприятия.

Для расчёта склада готовой продукции необходимо определить обьем изготовляемых изделий:



V = П_сут * Z /N=10130*7/249=284 м³

Определив необходимый объем и задавшись высотой,определяем необходимую площадь склада.Принимаем высоту 8 м.

Размер склада для готовых изделий 8х10х4м.

Объем силосного склада цемента составляет:

V = П_сут*С_н / сцемента* К_з =8,1*7/1,3*0,9=44 м³

Число суток нормированного запаса принимают 7 суток.

Принимаем силос диаметром 6 м,высотой 21,5 м.

Объём силосного склада песка составляет:

V = П_сут*С_н / спеска* К_з =26,21*7/2,7*0,9=76 м³

Принимаем силос диаметром 6 м,высотой 21,5 м.

Объем склада бункерного типа для щебня составляет:

V = П_сут*С_н / сщебня* К_з =40,6*7/1,44*0,9=221 м³

Размер склада щебня принимаем 6х6х6м.

Емкость расходных бункеров в БСУ рассчитывается 2-4 часовую производительность аппаратов :

V_бун = П_об*t / снас* К_нап

Объем бункера для песка:

V_бун = П_об*t / спеска* К_нап=7,5*2/2,7*0,8=7 м³



Принимаем размеры 4х2х2м.

Объем бункера для щебня:

V_бун = П_об*t / сщебня* К_нап=7,5*2/1,44*0,8=14 м³

Принимаем размеры 4х2х2м.

Объем бункера для цемента:

V_бун = П_об*t / сцемента* К_нап=7,5*2/1,3*0,8=15 м³

Принимаем размеры 4х2х2 м.

Расчёт площади зоны выдержки

Количество изделий в зоне выдержки: N=П_час*t=2,6*4ч?12шт.

Нормативный объем изделий, допускаемый для выдержки на 1 м² равен 1 шт.

Площадь зоны выдержки составляет 3х4м.



3. Контроль производства и качества выпускаемой продукции

Контроль качества изделий должен осуществляться лабораторией и отделом технического контроля (ОТК) предприятия путем осуществления входного контроля поступающих на предприятие материалов и изделий, операционного контроля всех производственных процессов и приемочного контроля качества готовых изделий, в том числе с использованием неразрушающих методов.

Показатели качества поступающих материалов и изделий при входном контроле следует устанавливать на основе паспортов или сертификатов, а также контрольных испытаний, вид и периодичность которых устанавливаются в стандартах предприятия на управление качеством или технологических картах производства.

При входном контроле качества цемента и заполнителей в целях регулирования состава бетона и обеспечения требуемых показателей качества изделий следует для каждой поступившей партии проверить:

· активность цемента при пропаривании,

· нормальную густоту и сроки схватывания,

· зерновой состав и загрязненность плотных заполнителей,

· насыпную плотность,

· зерновой состав и прочность пористых заполнителей.

Операционный контроль качества должен включать контроль:

· влажности, гранулометрии, насыпной плотности (для легких бетонов) и точности дозирования заполнителей;

· правильности и точности изготовления арматурных и закладных изделий;

· продолжительности перемешивания бетонной смеси;

· свойств приготовленной смеси (подвижности или жесткости, средней плотности для легких бетонов, объема вовлеченного воздуха, температуры);

· геометрических размеров и состояния собранных форм;

· качества смазки и нанесения ее на форму;

· правильности установки арматурных, закладных изделий и фиксаторов защитного слоя арматуры;

· прочности анкеров арматуры, величины ее натяжения, положения анкерных головок перед отпуском натяжения;

· антикоррозионной защиты арматуры и закладных деталей;

· заданных режимов формования (коэффициента уплотнения, толщины слоя бетона, длительности формования, амплитуды и частоты колебаний, скорости непрерывного формования и др.);

· правильности установки и укладки комплектующих изделий, отделочных, теплоизоляционных и гидроизоляционных материалов;

· качества отделки изделий в процессе формования;

· структурной прочности уплотненной смеси и параметров немедленной или ускоренной распалубки;

· режима тепловой обработки изделий;

· распалубочной прочности изделий и режимов их распалубки после твердения;

· качества доводочных работ для повышения заводской готовности изделий;

· складирования и хранения готовых изделий.

Организацию, периодичность и методы проведения операционного контроля следует устанавливать в стандартах предприятия на управление качеством или технологических картах производства в зависимости от вида изготовляемых изделий и конструкций, а также принятой технологии.

Приемочный контроль качества готовых изделий и их маркировку следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.1-81, ГОСТ 13015.2-81, а также стандартов или технических условий на изделия конкретных видов.

Приборы и измерительные инструменты, применяемые при контроле и испытании готовых изделий, должны удовлетворять требованиям стандартов и проверяться метрологическими организациями в установленном порядке.

На изделия, принятые ОТК и поставляемые потребителю, должен быть выдан документ об их качестве в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.3-81.



4. Охрана труда при производстве гипсовых вяжущих и изделий из них

Безопасность в производстве изделий должна быть обеспечена выбором соответствующих технологических процессов, приемов и режимов работы производственного оборудования, рациональным его размещением, выбором рациональных способов хранения и транспортирования исходных материалов и готовой продукции, профессиональным отбором и обучением работающих и применением средств защиты. Производственные процессы должны соответствовать ГОСТ 12.3.002--75, а применяемое оборудование - ГОСТ 12.2.003-74.

Все работы, связанные с изготовлением сборных бетонных и железобетонных изделий, должны соответствовать требованиям СНиП III_4-80, а также ведомственным правилам охраны труда и техники безопасности.

Способы безопасного производства погрузочно-разгрузочных и складских работ должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.009-76. Порядок и способы безопасного производства работ должны быть изложены в технологических картах.

Особые меры предосторожности следует соблюдать при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций.

К обслуживанию натяжных устройств, работе по заготовке и натяжению арматуры, обслуживанию электротермических и электротермомеханических установок следует допускать только специально обученных людей. Необходимо предусматривать и строго соблюдать меры предосторожности на случай обрыва арматуры.

При производстве работ в цехах предприятий следует соблюдать правила пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-76. Следует также строго соблюдать требования санитарной безопасности, взрывобезопасности производственных участков, в том числе связанных с применением веществ, используемых для смазки форм, химических добавок, приготовлением их водных растворов и бетонов с химическими добавками.

Концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, его температура, влажность и скорость движения не должны превышать установленных ГОСТ 12.1.005-76. Во всех производственных и бытовых помещениях следует устраивать естественную, искусственную или смешанную вентиляцию, обеспечивающую чистоту воздуха.

Уровень шума на рабочих местах не должен превышать допустимый ГОСТ 12.1.003-83. Для снижения уровня шума следует предусматривать мероприятия по ГОСТ 12.1.003-83 и СНиП II-12-77.

Уровень вибрации на рабочих местах не должен превышать установленный ГОСТ 12.1.012-78. Для устранения вредного воздействия вибрации на работающих необходимо применять специальные мероприятия: конструктивные, технологические и организационные, средства виброизоляции и виброгашения, дистанционное управление, средства индивидуальной защиты.

Естественное и искусственное освещение в производственных и вспомогательных цехах, а также на территории предприятия должно соответствовать требованиям СНиП II-4-79.

При производстве изделий следует применять технологические процессы, не загрязняющие окружающую среду, и предусматривать комплекс мероприятий с целью ее охраны. Содержание вредных веществ в выбросах не должно вызывать увеличения их концентрации в атмосфере населенных пунктов и в водоемах санитарно-бытового пользования выше допустимых величин, установленных СН 245-71.



Заключение

В данном курсовом проекте рассмотрен цех по производству железобетонных труб методом вибропрессования. В ходе курсового проектирования были выполнены план цеха с размещением оборудования для производства ж/б труб, технологическая схема производства, поперечный разрез здания с указанием оборудования производства, произведены расчеты производительности предприятия, состава сырьевой смеси, складов сырьевых материалов и готовой продукции.



Список используемой литературы

1. http://www.bestreferat.ru/referat-66839.html

2. Волженский А. В., Буров Ю. С., Колокольников В. С. Минеральные вяжущие вещества: Технология и свойства. - М.: Стройиздат, 1979. - 476с.

3. Бутт Ю. М., Сычев М. М., Тимашев В. В. Химическая технология вяжущих материалов. -М.: «Высшая школа», 1980, -472с.

4. http://bd.patent.su

5. Сулименко Л.М. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе. -М.: «Высшая школа», 2005,- 334с.

6. ГОСТ 125-79 «Вяжущие гипсовые. Технические условия»

Размещено на Allbest.ru

...