Технология заполнителей бетона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Номенклатура продукции

2. Технологическая часть

2.1 Режим работы завода

2.2 Технико-экономические показатели

3. Контроль производства щебня

4. Охрана труда и техника безопасности на щебёночных заводах

Литература

Введение

Заполнители - природные или искусственные материалы определённого зернового состава, которые в рационально составленной смеси с вяжущим веществом и водой образуют бетон. Стоимость заполнителей достигает 30…50% стоимости бетонных и железобетонных конструкций, а иногда и более. Поэтому изучение, правильный выбор заполнителей, рациональное их производство и применение имеют большое значение.

Заполнители занимают в бетоне 80% объёма и, следовательно, позволяют резко сократить расход цемента или других вяжущих, являющихся наиболее дорогой и дефицитной составной частью бетона.

Заполнитель создаёт в бетоне жёсткий скелет, воспринимает усадочные напряжения и уменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с усадкой цементного камня.

Жёсткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличивает прочности модуль упругости бетона (т.е. уменьшает деформации конструкций под нагрузкой), уменьшает ползучесть (т.е. пластически необратимые деформации бетона при длительном действии нагрузки).

Лёгкие пористые заполнители уменьшают плотность бетона и его теплопроводность, делают возможным применение такого бетона в ограждающих конструкциях, для теплоизоляции.

Специальные особо тяжёлые и гидратные заполнители делают бетон надёжной защитой от проникающей радиации.

Основными признаками стандартизованной классификации разнообразных заполнителей для бетона (ГОСТ 22263-76) являются: происхождение, крупность зерен, характер формы зёрен, плотность.

По происхождению заполнители подразделяются на три группы:

1) Природные, в том числе из попутно добываемых пород и отходов обогащения.

2) Из отходов промышленности.

3) Искусственные.

По крупности зёрен заполнители подразделяются на:

1) Крупные - с зёрнами свыше 5мм.

2) Мелкие - с размером зёрен до 5мм.

По характеру формы зёрен различают:

1) Заполнители, имеющие угловатую форму, получаемые дроблением.

2) Заполнители, имеющие округлую форму зёрен.

Заполнители относят к плотным или пористым в зависимости от плотности их зёрен, которая составляет соответственно от 1,0 до 1,9 г/смі.

Классификационной характеристикой заполнителя также может быть его насыпная плотность, которая для крупных заполнителей не должна превышать 1200 г/смі.

1. Номенклатура продукции

Термолитовый щебень по технологии производства в основных своих чертах похож на технологию производства керамзита по сухому способу, порошково - пластическому или пластическому способу подготовки сырья. По сухому способу термолит получают из камнеподобных кремнистых пород (опок), по пластическому из рыхлых трепелов.

Щебень не должен содержать пылевидных и глинистых частиц более 3-х % по массе. Содержание глины в комках не должно быть более 0,25 % по массе.

В щебне, которому в установленном порядке установлен государственный знак качества, содержание пылевидных и глинистых частиц не должно быть более 2-х % по массе, содержание глины в комках не допускается.

Прочность щебня характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности.

Марка	Прочность щебня (при сдавливании в цилиндре), кгс/см2; Н/см2
	из пемзы и шлаков	из туфов, крупнопористых базальтов, карбонатных и кремнезёмистых пород
П 25	2 - 3	2 - 3
П 35	3 - 4	3 - 4
П 50	5 - 8	4 - 6
П 75	8 - 10	6 - 8
П 100	10 - 12	8 - 10
П 125	12 - 15	10 - 12
П 150	15 - 20	12 - 16
П 200	20 - 25	16 - 20
П 250	25 - 30	20 - 25
П 300	30 - 35	25 - 30
П 350	< 35	< 30

По ГОСТ 22263-76.

Прочность при сдавливании в цилиндре термолитового гравия составляет (в зависимости от насыпной плотности) 2…7 МПа, щебня 1,4…4 МПа.

заполнитель бетон термолит

2. Технологическая часть

Технология производства термолита в основных чертах соответствует указанной выше технологии производства керамзита по сухому, порошково-пластическому или пластическому способу подготовки сырья. По сухому способу получают термолит из камнеподобных кремнистых пород (опок), по пластическому - из рыхлых трепелов.

Насыпная плотность термолитового гравия или щебня составляет 600…1200кг/м3, плотность зерен - 1,0…1,9 г/см3, пористость зерен - 20…60%.Последняя обусловлена пористостью исходного сырья, а также разложением водосодержащих минералов и примесей. Прочность при сдавливании в цилиндре термолитового гравия составляет (в зависимости от насыпной плотности) 2…7МПа, щебня 1,4…4МПа. В отличие от пористых заполнителей, получаемых всучиванием или дроблением, для которых, как указано выше, характерно значительное увеличение насыпной плотности и плотности зерен мелких фракций по сравнению с более крупными, показатели плотности термолита разной крупности близки.

Термолит используют для получения конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов.

Технологическая схема производства термолита с подготовкой сырца по пластическому способу:

1 -- Глинорыхлитель; 2-- Питатель ящичный; 3 -- Вальцы грубого помола; 4 -- Смеситель лопастной двухвальный; 5 -- Бегуны мокрого помола; 6 -- Вальцы тонкого помола с зазором 1..3мм; 7-- Смеситель лопастной двухвальный; 8 -- Пресс шнековый; 9 -- Барабан сушильный; 10 - Бункер запаса гранул сырца (щебня); 11 -- Дозатор автоматический; 12 -- Печь вращающаяся; 13 -- Холодильник барабанный или слоевой; 14 -- Гравиесортировка; 15 -- Склад готовой продукции.



2.1 Режим работы завода

На данном заводе принят 3-х сменный режим работы, так как на заводе присутствует оборудование термической и тепловой обработки материала, которые должны работать круглосуточно.

Рассчитаем годовой фонд времени работы технологического оборудования в час:

где: - расчетный годовой фонд времени технологического оборудования;

- расчетное количество рабочих суток в году;

- количество рабочих часов в сутки;

- среднегодовой коэффициент использования технологического оборудования (принимаем кш=0,92).

(ч/г)

Рассчитаем производительность:

где: - производительность переделов;

- производственные потери.

(м3/ч)

(м3/ч)

Учитывая потери на транспортирование в 1%, получим:

(м3/ч)

(м3/сут)

(м3/год)

По полученной производительности подберем необходимое оборудование для завода по производству термолитового щебня.

Смеситель лопастной двухвальный ИБ-27



Технические характеристики

Производительность, м3/ч	70
Длина корыта или барабана, мм	3500
Масса смесителя, т	4
Мощность двигателя, кВт	40
Диаметр окружности лопастей или барабана, мм	660
Линейная скорость вращения, м/с	4,2

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №7 (ГОСТ 9231-80 “Смесители лопастные двухвальные”).

Глинорыхлитель СМК-496 (ТУ 22-129-065-89)

Технические характеристики

Производительность, м3/ч	75
Номинальный диаметр окружности, описываемый билами, мм	100
Частота вращения с билами, мин-1	20
Длина рабочей части вала с билами, мм, не менее	2600
Вместимость бункера, м3	3,2
Установленная мощность, кВт	30
Габаритные размеры, м:
Длина	4,350
Ширина	2,530
Высота	1,430
Масса глинорыхлителя, т	5,2

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №7.

Рассчитаем необходимое количество глинорыхлителей:

,

где - количество машин;

- требуемая производительность;

- часовая производительность.

- нормативный коэффициент использования машины (кн=0,92)

Питатель ящичный СМ-26

Технические характеристики

Ёмкость ящика, м3	3
Расстояние между центрами звёздочек, м	4,95
Ширина ленты, м	0,9
Количество секций в ящике	3
Число оборотов приводного вала, об./сек.	4,17
Наибольшая скорость движения ленты, м/сек.	0,064
Мощность электродвигателя, кВт	7
Габаритные размеры, м:
Длина	5,5
Ширина	2,15
Высота	1,245
Масса, т	3,5

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №3.

Рассчитаем необходимое количество питателей ящичных:

где: - количество машин;

- требуемая производительность;

- часовая производительность.

- нормативный коэффициент использования машины (кн=0,92)

Вальцы грубого помола СМ-342



Технические характеристики

Производительность, м3/ч	60
Диаметр гладкого валка, мм	1000
Диаметр гладкой части ребристого валка, мм	560
Размер выделяемых камней (недробимых включений), мм	30-40
Мощность, кВт	115
Габаритные размеры, м:
Длина	3,185
Ширина	2,805
Высота	1,325
Масса, т	4,950

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №7 (ГЭСНм 4-01-020 “Вальцы для грубого помола”).

Рассчитаем необходимое количество вальцов грубого помола:

где: - количество машин;

- требуемая производительность;

- часовая производительность.

- нормативный коэффициент использования машины (кн=0,92)

Смеситель лопастной двухвальный ИБ-27

Рассчитаем необходимое количество смесителей лопастных двухвальных:

где: - количество машин;

- требуемая производительность;

- часовая производительность.

- нормативный коэффициент использования машины (кн=0,92)

Бегуны мокрого помола СМК - 326



Технические характеристики

Производительность, м3/ч	60
Мощность, кВт	75
Габаритные размеры, м:
Длина	5,5
Ширина	4,3
Высота	5,0
Масса, т	49,25

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №7.

Рассчитаем необходимое количество бегунов мокрого помола:

где: - количество машин;

- требуемая производительность;

- часовая производительность.

- нормативный коэффициент использования машины (кн=0,92)

Вальцы тонкого помола СМ-1096

Между валками допускается небольшой зазор (1-3 мм), величина которого регулируется подвижными подшипниками.

Технические характеристики

Производительность, м3/ч	83
Диаметр главного валка, м	1
Мощность, кВт	52
Масса, т	5,6
Габаритные размеры, м:
Длина	3,8
Ширина	3,23
Высота	1,22

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №7

Рассчитаем необходимое количество вальцов тонкого помола:

Вспомогательное оборудование:

Элеватор ЭНП-250

Технические характеристики

Производительность, м3/ч	80
Масса элеватора, т	1,076
Мощность двигателя, кВт	82

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №7.

где: - количество машин; - требуемая производительность; - часовая производительность. - нормативный коэффициент использования машины (кн=0,92)

Конвеер

Технические характеристики

Производительность, м3/ч	85
Мощность электродвигателя, кВт	32

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №7.

Рассчитаем необходимое количество конвейеров:

где: - количество машин;

- требуемая производительность;

- часовая производительность.

- нормативный коэффициент использования машины (кн=0,92)

Конвеер

Технические характеристики

Производительность, м3/ч	90
Мощность электродвигателя, кВт	35

Примечание: подбор оборудования осуществлялся с использованием литературы №1.

Рассчитаем необходимое количество конвейеров:

где: - количество машин;

- требуемая производительность;

- часовая производительность.

- нормативный коэффициент использования машины (кн=0,92)

Потребность в электроэнергии

Потребность в электроэнергии определяется исходя из установленной мощности электродвигателя на каждом агрегате, числа часов его работы за год и коэффициента использования.

Данные заносятся в таблицу.

Таблица №1 Расход электроэнергии

№ п/п	Наименование оборудования с электродвигателем	Кол-во единиц оборудования	Мощность электродвигателей, кВт	Коэффициент использования
			Единицы	Общая
1	Глинорыхлитель	1	30	30	0,5
2	Питатель ящичный	1	7	7	0,5
3	Вальцы грубого помола	1	115	115	0,9
4	Смеситель лопастной двухвальный	1	40	40	0,5
5	Бегуны мокрого помола	1	75	75	0,75
6	Вальцы тонкого помола с зазором 1..3 мм	1	52	52	0,9
7	Элеватор	1	82	82	0,5
8	Конвейер	1	32	32	0,5
9	Конвейер	1	35	35	0,5

Расход твёрдого топлива

Торф	В час, кг	В сутки, кг	В год, кг
	470	11 280	4 117 200

Расчет потребности в энергетических ресурсов определяется по формуле:

Где N-расход электроэнергии, кВт;

установочная мощность двигателя, кВт/ч;

коэффициент спроса, учитывает коэффициент использования двигателя во времени;

Т - рабочее время в часах;

Таблица №2 Потребность цеха в энергетических ресурсах

№ п/п	Наименование энергетических ресурсов	Един. изм.	Расходы
			В час	В сутки	В год
1	Энергия	кВт	468,75	11250	4106250
2	Торф	кг	470	11 280	4 117 200

2.2 Технико-экономические показатели

Производительность труда (на одного рабочего в год), определяется по формуле:

где: - годовая производительность;

- списочное количество рабочих.

Списочное количество рабочих считаем в соответствии с количеством смен. На каждую смену приходится по одному мастеру. Рабочий персонал считается по одному на каждую машину с учётом замен в случае болезни или отпуска. Начальник цеха один независимо от смен.

Где Кдоп- количество рабочих дней персонала по штатной ведомости, пользующегося дополнительным допуском;

Кя- общее количество явочных рабочих по штатной ведомости;

Dдоп- длительность дополнительного отпуска в днях;

Оборудование	Количество рабочих
Глинорыхлитель	1
Питатель ящичный	1
Вальцы грубого помола	1
Смеситель лопастной двухвальный	1
Бегуны мокрого помола	1
Вальцы тонкого помола с зазором 1..3 мм
Элеватор
Конвейер

3. Контроль производства щебня

Получать щебень высокого качества на современных заводах можно, только строго соблюдая все технологические требования и правила и осуществляя производственный цикл при установленных режимах работы всех механизмов и установок. Большое значение при этом имеют контроль производства, в процессе которого определяют качество исходных материалов и соответствие их свойств требованиям норм и технических условий; выявляют свойства материалов и полуфабрикатов на всех стадиях производства и устанавливают их соответствие тем показателям, которые обеспечивают получение продукции требуемого качества; наблюдают за работой приборов, механизмов и установок в заданных оптимальных режимах, обеспечивающих качественную переработку материалов при наилучших технико-экономических показателях; определяют свойства получаемого щебня их соответствие требованиям стандарта.

Контролировать производство нужно систематически на всех стадиях с помощью современных методов и приборов, обеспечивающих точность и возможность автоматизации контрольных операций. Быстрое вмешательство в ход производственных процессов позволяет устранять отклонения от заданных режимов и параметров и оптимизировать их.

Действительность производственного контроля зависит от правильного выбора мест отбора проб и определения технологических параметров; соответствия свойств пробы свойствам материала, а также от периодичности отбора проб и их величины.

В настоящее время созданы способы автоматического отбора проб материалов в процессе их переработки. Частота операций отбора проб и величина последних зависят от степени однородности материалов, размера потока, гранулометрии и других условий. Отбор и подготовка проб проводятся по стандартной методике.

Исходные материалы контролируют по химическому составу и влажности сырья.

В сырьевом отделении проверяют состав смесей, тонкость их измельчения, влажность, текучесть и однородность.

Щебень должен быть принят ОТК завода по ГОСТ 22236-76.

4. Охрана труда и техника безопасности на щебёночных заводах

При производстве и применении щебня необходимо руководствоваться «Общими правилами по технике безопасности и промышленной санитарии для предприятий промышленности строительных материалов» и «Правилами по технике безопасности для щебёночных заводов».

На щебёночных заводах опасность для обслуживающего персонала может возникнуть при нарушении нормального хода технологических процессов и неправильном ведении работ.

Повышенная опасность отравления углекислым газом имеется на загрузочной площадке шахтной печи, поэтому сырьё загружают только с помощью механизмов, не требующих присутствия людей на загрузочной площадке.

Пыль, содержащаяся в исходном материале, вызывает раздражающее действие на органы дыхания, слизистые оболочки и влажную кожу, поэтому в местах выделения пыли необходимо устраивать отсосы, оборудовать помольные агрегаты эффективными обеспыливающими устройствами, а весь транспорт и бункера герметически закрывать кожухами, крышками. Также тщательно следует выполнять все мероприятия по технике безопасности при ликвидации зависаний кускового материала, возникающих иногда в шахтных печах. Устранять зависания нужно через смотровые окна при помощи специальных металлических штырей.

Все рабочие на щебёночных заводах должны бать обеспечены специальной одеждой, предусмотренной правилами техники безопасности для тех или иных видов работ.

Литература

1 О.А. Несвижский, Ю.И. Дежко «Справочник по оборудованию заводов строительных материалов».- М.: Госстройиздат, 1977.

2 Ицкович С.М. и др. «Технология заполнителей бетона».- М.: Высшая школа, 1991.

3 Сапожников М.Я., Дроздов Н.Е. «Справочник по оборудованию заводов строительных материалов».- М.: Госстройиздат, 1970.

4 Бауман В.А. «Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций».- М.: Стройиздат, 1981.

5Справочник по производству искусственных пористых заполнителей.- М.: Стройиздат, 1975.

6 Ицкович С.М. «Заполнители для бетона».- Минск: Высшая школа, 1983.

7 ГОСТы на технические условия и испытания заполнителей и СТБ.

Размещено на Allbest.ru

...