Разработка структурной схемы производства железобетонных перемычек. Расчет процесса тепловой обработки

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Международная образовательная корпорация

Казахская головная архитектурно-строительная академия

Курсовая работа

Тема: Разработать структурную схему производства железобетонных перемычек. Рассчитать процесс тепловой обработки. Производительность П=225 тыс. перемычек в год. Применить ямную пропарочную камеру.

Выполнила: ст. гр. ФСТИМ-12

Ботаева Малика

Проверила: Реснянская Т.Ю.

Алматы 2013



Введение

Железобетон -- строительный композиционный материал, состоящий из бетона и стали. Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений.

По уровню технических и экономических показателей железобетон по-прежнему остается основными конструкционным материалом, занимая приоритетные места в общей структуре мирового производства строительной продукции. Получив название «материал XX века» железобетон, благодаря уникальным свойствам, успешно занял свою нишу и постоянно расширяет ее границы в рядах строительной продукции, заменив собой в большинстве случаев дорогостоящий металл. Использование железобетона позволило сделать революцию в области технологии строительства, возводить долговечные, грандиозные и уникальные объекты и сооружения. По мнению специалистов, железобетон сохранит свою лидирующую роль в строительстве и в текущем столетии. 

Железобетонные изделия (ЖБИ) находят широкое применение в строительной индустрии и занимают довольно высокое место среди современных строительных материалов благодаря своей надежности, долговечности и весьма обширному ассортименту. Такие позиции ЖБИ занимают благодаря технологии их изготовления, которая при всей кажущейся простоте даёт высокоэффективные результаты. Все дело в том, что при производстве железобетонных изделий бетонную смесь заливают в формы, в которые заранее уложена стальная арматура, сваренная в каркасы. В результате, металлическая арматура, являясь как бы «скелетом» железобетонных изделий, принимает нагрузку на растяжение и изгиб, а бетон - на сжатие. Сочетание бетона и стали позволяет объединить лучшие качества обоих материалов, компенсируя при этом недостатки друг друга.

Можно утверждать, что железобетон останется основным конструкционным материалом с широкими перспективами в строительстве будущего. Он применим в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с другими строительными материалами и окружающей средой, обладает высокой архитектурной выразительностью, отвечает современным требованиям экономики и эстетики, обеспечивая при этом экологическую безопасность и эксплуатационную надежность.



Основные свойства сырья и готовой продукции

Общеизвестно, что во всех сферах современного строительства главную роль чаще всего играет железобетон разных видов. Полученный впервые в 19 веке, он очень быстро был оценен по достоинству и распространился на большинство видов работ. Дополнительные решения позволяют создавать практически вечные, неразрушимые железобетонные конструкции, а также работать с железобетоном в любое время года без ущерба для качества возводимого сооружения.

В состав железобетона входят работающие как цельный строительный материал бетон и стальная арматура. В свою очередь, бетон - это затвердевшая смесь, в которую входят цемент, вода и заполнители (песок, гравий, шлак, керамзит и т.п.). Главное свойство бетона, которое привело к созданию железобетона - его высочайшее сопротивление нагрузкам сжатия, точно так же, как у стальных прутьев арматуры железобетона - очень высокое сопротивление растягивающим нагрузкам.

Арматура -- совокупность соединенных между собой элементов, которые при совместной работе с бетоном в железобетонных сооружениях воспринимают растягивающие напряжения (балки), а также могут использоваться для усиления бетона в сжатой зоне (колонны).

Элементы арматуры делятся на жёсткие (прокатные двутавры, швеллеры, уголки) и гибкие (отдельные стержни гладкого и периодического профиля, а также сварные или вязаные сетки и каркасы). Арматурные стержни могут быть стальными (Арматура стальная ГОСТ 10884-94), композитными (стеклопластиковыми, базальтопластиковыми, углепластиковыми и т. п.), древесного происхождения (бамбук) и др.

Щебень -- неорганический, зернистый, сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм (по европейским стандартам - более 3 мм), получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов[1], попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления

Природный песок -- рыхлая смесь зёрен крупностью 0,10--5 мм, образовавшаяся в результате разрушения твёрдых горных пород.

Природные пески в зависимости от генезиса могут быть аллювиальными, делювиальными, морскими, озёрными, эоловыми. Пески, возникшие в результате деятельности водоёмов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму.

Цемент:

Железнодорожным транспортом доставляется цемент марки 300-400 из цементного завода города , так как требуемая марка изделий жб составляет 100-200.

Заполнители:

Заполнители занимают в бетоне 80% объема и оказывают влияние на свойства бетона, его долговечность и стойкость. Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить

Вода:

Для приготовления жб смеси используют водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель pH не менее 4 и не более 9, то есть некислую, не окрашиваемую лакмусовую бумагу в красный цвет. Вода не должна содержать сульфатов более 2700 . В сомнительных случаях пригодность воды для приготовления жб смеси необходимо проверять путем сравнительных испытаний образцов, изготовленных на данной воде и на обычной водопроводной. Для приготовления жб смеси можно применят морскую и другие соленые воды, удовлетворяющие приведенным выше условиям. Содержание растворимых солей допускается в воде для изготовление железобетона с ненапрягаемой арматурой не более 5000 мг/л, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л, для бетона преднапрягаемых конструкций - соответствует не более 2000 и 600 мг/л. ГОСТ 23732 - 79.

Составные части изделия

Несущую способность железобетонные перемычки получают вследствие комбинирования материалов с различными характеристиками и свойствами. Соединение бетона со стальной арматурой - лучший пример совместной работы таких материалов, благодаря надежному сцеплению в готовом изделии, где в полной мере используются их физико-механические свойства.

Классификация материалов для производства

Главной особенностью изделий является то, что производство перемычек проходит с использованием, так называемого тяжелого бетона, как правило, марки М 250, плотностью в пределах 2,2 - 2,5 т на мі. В соединении с рифленой или гладкой арматурой с диаметром равным 0,4 - 0,6 mm получают напряженный железобетон не ниже класса В15. Требования по морозостойкости к таким изделиям находятся в температурном режиме от F-35 дo F-200.

Маркировка типа конструкции носит следующие значения: ББ - балочная, ПП - плитная, ПБ - брусковая. Длина перемычек не превышает 3 метров, но это достаточная расчетная величина для строительства. Для подъема и монтажа так же изготавливают продукцию со строповочными отверстиями в диаметре 30мм.

Существуют перемычки, называемые несущими, они выдерживают нагрузки 3400 - 3700 кг/м, для сравнения - оконные перемычки в состоянии выдержать нагрузки 200 - 800 кг/м.



Этапы производства

Производство перемычек в заводских условиях предусматривает изделия монолитные (из армированного бетона) и произведенные в керамической несъемной опалубке. Производят перемычки, применяя новейшие технологии. Работая в полный производственный цикл, предприятия собственными силами готовят арматурные и закладные изделия и приготавливают самостоятельно бетонную смесь. Такая стратегия позволяет получить высокие показатели качества и сроков изготовления продукции. В процессе изготовления изделия обязательно проходят контроль двух стадий производства: на приемке входного материала и при получении материала конечного.

Сегодня действуют стандарты для железобетонных перемычек в соответствии с фактическими строительными нормативами и гостами: ГOCT 948-84, ГOCT 13015.0 - 83. По Госстандарту для перемычек допустим технический уклон боковых и торцевых граней. Грубо говоря, нижняя грань может быть меньше размеров верхней. Трещины в перемычках недопустимы, кроме тех, что остались во время производства от обжатия бетона, технологических и усадочных трещин.

Предварительно напряженные перемычки ЖБИ можно изготовить только в условиях завода. Такие изделия сразу же после их установки обладают несущей способностью, что не допускает простоев в строительстве.

Качество перемычек подтверждают выданные сертификаты и паспорта качества.



Технологическая схема производства железобетонных перемычек

Сооружают опалубку соответствующей жесткости и герметичности. После установки опалубки в нее укладывается арматура (с использованием дистанционных прокладок из цементного раствора или пластиковых колец для прутов, что позволяет обеспечить 2-сантиметровый защитный слой из бетона, предохраняющий арматуру). После этого можно приступить к укладке и утрамбовке бетона. Обязателен последующий уход за железабетоном, то есть его защита от прямых солнечных лучей, сильного ветра, мороза. И главное - от слишком быстрого высыхания.

Изготовляемое ЖБИ размещено на специальном поддоне, от одного поста к следующему перемещается с одним и тем же интервалом времени.

Интервал времени определяется как затрачиваемый на проведение самой длительной технологической операции во всей линии. Вся линия при этом являет собой пульсирующий замкнутый конвейер. Временной интервал между перемещениями вагонетки от поста к посту обычно составляет около 15 минут. Перемещение поддона осуществляется с помощью толкателя. Машины, обрабатывающие эти изделия, и оборудование остаются на своих местах, а формы-вагонетки проходят сначала подготовительные посты, где их очищают и смазывают. Затем они поступают на основные посты.

Процесс формования состоит из следующих технологических и транспортных операций: подготовки форм (очистки, смазки (обратная эмульсионная смазка) и сборки); укладки арматуры и закладных частей или натяжения арматуры; укладки и распределения бетонной смеси в форме и ее уплотнения; обработки лицевой поверхности отформованных изделий (заравнивания, заглаживания и др.); извлечения пустотообразующих вкладышей и освобождения бортовой оснастки форм; освобождения поддонов или форм от изделий и возвращения их к началу потока.

На поддон очищенной и смазанной формы укладывают арматурную сетку и каркасы ребер и закрепляют в проектном положении закладные элементы и монтажные петли. Подготовленную форму устанавливают и закрепляют на виброплощадке. Под арматурную сетку укладывают подкладки для создания защитного слоя бетона, после чего форму заполняют бетонной смесью в количестве, необходимом для образования наружного слоя панели.

Затем в форму устанавливают вкладыш, образующий опалубку ребер панели, включают виброплощадку и бетонную смесь уплотняют. Бетоноукладчик заполняет смесью ребра панели и вновь производится ее вибрирование. Поверхность ребер заглаживается. Бетоны укладываются с помощью бетоноукладчиков с ленточными питателями

Расход материала на изготовление изделия

П=225 000 перемычек в год. Для примера примем значение расчетной длины балки=4 м,ширины=10 см ,высоты=20см,Марка бетона-М100.Для армирования перемычки можно использовать 4 стержня диаметром 18 мм. Площадь сечения арматуры составит 10.17 см2.

Расчетная схема изгибаемой железобетонной балки (элемента прямоугольного сечения с одиночной арматурой).

Тепловая обработка железобетонных изделий

Тепловая обработка бетонных и железобетонных изделий является одним из наиболее длительных и ответственных процессов в технологии их производства. Сущность ее состоит в том, что при повышении температуры до 80 - 100°С скорость реакции гидратации вяжущих веществ увеличивается.
Тепловая обработка бетонных и железобетонных изделий проводится до достижения распалубочной, отпускной, а для предварительно напряженных изделий передаточной прочности.

- Термосный режим самый малоэнергоемкий

Расход электроэнергии - 30 кВт на 1 м 3 бетона.

- Электротермообработка

Расход электроэнергии 20 -25 кВт на 1 м 3 бетона.

- Электрообогрев

Расход электроэнергии - 30 кВт на 1 м 3 бетона.

Расход теплоты

Теплота сухой части изделия

, где

 - средняя температура изделий к концу периода изотермической выдержки, С.

=14250•0,84•80,09=958677,3 кДж

Теплота на испарение части воды затворения

, где

2493 - теплота, затраченная на испарение 1 кг влаги, кДж/кг;

1,97 - теплоемкость водяного пара, кДж/(кгС);

- температура среды в установке в период изотермической выдержки.

Теплота воды, оставшейся в изделиях к концу периода

.



=848,8•4,2•80,09=285518 кДж

Теплота арматуры и закладных деталей

.

=945•0,46•80,09=34815 кДж

Теплота форм или поддонов

.

=112840•0,46•80,09=4157184 кДж

Теплота материала ограждающих конструкций к концу периода изотермической выдержки

, где

 - температура ограждающих конструкций к концу периода изотермической выдержки, °С.

=2•11214,56•0,88•70,42+2•2643,432•0,88•70,42+693•0,75•70,42+ +5544•0,84•70,42=2082092 кДж

Теплота пара, заполняющего свободный объем камеры

==7821 кДж

Потери теплоты в окружающую среду от различных элементов ограждений



, где

 

- коэффициент теплопередачи, зависящий от внешнего и внутреннего теплообмена, Вт/(м2С);

- толщина ограждений, м;

 и - коэффициенты теплоотдачи Вт/(м2С).

В установках ТВО принимают:

=50…75 Вт/(м2С) - внутренний теплообмен;

=5…10 Вт/(м2С) - внешний теплообмен.

Теплоту, потерянную с 1 м2 подземной части установки, принима-ют в размере 1/3 потерь надземной части в окружающую среду.

Ямные пропарочные камеры

Пропарочные камеры ямного типа применяются при производстве железо-бетонных изделий. В основном они делаются прямоугольной формы, реже со скруглёнными углами для улучшения циркуляции теплоносителя. Высота камер не более 4 м, ширина от 1,5 м до 4 м, длина 7-13 м. Обычно ямную камеру заглубляют на 0,5-2 м. Пол и стенки изготавливают из тяжёлого бетона. Дно делается с уклоном 0,005-0,01 для стока конденсата. Сверху камеру закрывают съемной крышкой, представляющей собой жесткую рамную конструкцию, заполненную теплоизоляцией. Нижняя часть крышки обшивается стальным листом. Чтобы капли конденсата не попадали на изделие крышку делают с уклоном.

Между крышкой и камерой делается уплотнение в виде гидравлического затвора. Он представляет собой желоб, образованный швеллером, уложенный по периметру стен камеры и заполняется водой или песком.

Пар подаётся  в камеру через перфорированную трубу, которая располагается у пола и верха камеры по периметру или вдоль длинных стен. диаметр отверстий 3-5 мм. В камере Л.А. Семёнова может достигать 1000С.

Циркуляция теплоносителя оказывает большое внимание на теплообмен в ямной пропарочной камере. Для улучшения циркуляции пара рекомендуется делать отверстия в виде сопл. Также рекомендуется выходящие струи пара направлять вдоль поверхности изделия. Всё это усиливает циркуляцию теплоносителя между изделиями.

Для снижения действия холодного пола камеры на изделие форму необходимо поднимать на 200 мм от бетона.

Конструкция камеры не позволяет работать при повышенном давлении пара. Повышение температуры  может привести к повышению давления внутри камеры и как следствие разгермитизация и выход пара в помещение цеха.

Эта проблема нашла своё решение в камере Л.А. Семёнова. В ней предусмотрена обратная труба, соединённая со специальным гидравлическим затвором. При повышении давления внутри камеры лишний пар выбрасывается через трубу.

В ходе исследований сотрудники НИИ Железобетона выяснили , что суммарные потери тепла в ямных камерах при пропарке изделий доходят до 70% от общего расхода тепла. Причиной является устройство стенок и днища камеры из тяжёлого бетона, имеющего большую теплопроводность.

НИИ Железобетона предложило несколько решений по устранению этих недостатков. Первым предложением  было заменить тяжёлый бетон на керамзитобетон, что может снизить теплопотери на 50%. А при внутренней паро- и теплоизоляции стен из такого бетона поможет снизить теплопотери в 3 раза. Похожий эффект можно получить если стенки камеры изготовить из тяжёлого бетона с несколькими воздушными прослойками.

Ещё одно предложение по уменьшению теплопотерь в ямных пропарочных камер запатентовал Ксенякин Борис Александрович . И заключается оно в следующем: "На вертикальном разрезе камеры (фиг.1) показано ее старое стеновое ограждение 1 с установленной сверху на нем рамой гидрозатвора 2, а также корытообразная железобетонная плита 3, установленная вертикально, металлические закладные детали, которые в виде, например, уголка образуют наружное верхнее горизонтальное ребро 4 плиты. На внутренний буртик стен старого ограждения 1 и верхние края бортов корытообразных плит 3 уложена железобетонная балка 5, которая предохраняет конструкцию от разрушения при возможных ударных воздействиях форм во время их погрузки и выгрузки из камеры. При этом высота основной плоскости плит 3 больше ее ребер на толщину балки 5. Сверху на балку 5 уложена горизонтальная металлическая полоса 6, которая одним краем приварена к уголку 4, а другим к раме гидрозатвора 2. Воздушный зазор между старым стеновым ограждением 1 и плитами 3 заполнен теплоизоляционным материалом, например керамзитом. На внутренней поверхности плит 3 расположено парогидроизоляционное покрытие 7, состоящее, например, из слоя битумной мастики и рубероида. Нижняя часть плит 3 свободно опущена в дно траншеи, заполненной песком и конденсатом.

На поперечном разрезе камеры (фиг.2) показаны металлическая закладная деталь в виде уголка 8, образующая вертикальные наружные ребра основной плоскости плит 3, а также компенсатор теплового расширения 9, выполненный в виде профиля W лирообразного сечения, вертикальные края которого соединяются, например, сваркой с уголком 8. Металлическая полоса, герметизирующая следующий стык между плитами 3, не показана. Горизонтальная металлическая полоса 6 над тепловым компенсатором 9 имеет вырез, аналогичный профилю этого компенсатора, и стык между ними также соединяется, например, сваркой." (Взято из патента)



Сейчас на западе продвигается метод предварительного разогрева бетонных смесей прямо в смесителях при помощи пара: в процессе перемешивания заполнителя и цемента в смеситель подаётся пар. Нагревая бетонную смесь, пар охлаждается и конденсируется. Количество подаваемого пара рассчитывается таким образом, чтобы после его полной конденсации водоцементное соотношение бетона соответствовало проектному. В смесителе бетонная смесь нагревается до температуры не более 60 градусов, после чего подается к месту формования изделий.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВОК ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
Вид установки	Вид изделия	Температура обработки 0С	Продолжительность обработки, ч	Удельный расход пара, кг/м3	Источник тепла	Преимущества
Ямная камера	Сборные и ж/б изделия	80-90	10-12	140-250	пар	Отличаются системами разводки пара, отвода конденсата, вентиляции
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВОК НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Вид установки	Вид изделия	Температура обработки, 0С	Продолжительность обработки, ч	Удельный расход пара, кг/м3	Источник тепла	Преимущества
Горизонтальные щелевые камеры	Сборные и ж/б изделия	80-85	6-7	300-400	Острый пар,	Экономия тепловой энергии за счет функциональных зон и экономии затрат теплоты на нагрев конструкции после каждого цикла
		130-190			электронагреватели,
					глухой пар
Вертикальные пропарочные камеры	Сборные и ж/б изделия	до 100	6-7	100-150	пар	Устойчивый тепловой режим, поточность, технологичность линии малая площадь( в 2-3 раза меньше чем ямных и в 10-12 раза меньше туннельных при той же пропускной способности.

Ямные камеры пропаривания - ямные камеры пропаривания используются на поточно-агрегатных линиях производства железобетонных изделий. Пар поступает в ямные камеры через перфорированные трубы, укладываемые у пола. Выпуск пара из труб должен производиться вверх - в пространство между изделиями и стеной. Диаметр отверстий перфорированных труб принимают в пределах 3…5 мм. Расчетный расход пара через одно отверстие-2,4…6,5 кг в 1 ч при давлении 0,02 МПа. Ямная камера сообщается с атмосферой по вертикальному каналу, снабженному водяным затвором в целях сохранения давления внутри камер на уровне атмосферного ( с избыточным давлением не более 200 Па ). Для установки форм в ямные камеры пропаривания применяют стойки с поворотными кронштейнами. Удельный расход пара при тепловой обработке бетона в ямных камерах зависит от коэффициента загрузки камер и металлоемкости форм

 Ямные камеры удобны в эксплуатации, имеют хороший коэффициент использования и малые теплопотери. Их недостатком является часто наблюдающееся парение, вследствие недостаточной герметичности крышек, что ухудшает санитарно-гигиенические условия в цехе. 

Ямные камеры обычно предназначают для одновременной тепловлажностной обработки нескольких изделий, установленных в три-шесть рядов по вертикали и в два-три ряда по горизонтали. Загрузку и разгрузку камер осуществляют сверху мостовым краном. Чтобы упростить строповку и расстроповку форм, применяют автоматические траверсы, а камеры для однотипных изделий оборудуют вертикальными стойками с откидными кронштейнами для опирания форм. Ямные камеры чаще всего строят заглубленными на 3Д высоты.

Ямная камера работает следующим образом. С камеры краном снимают крышку и в нее устанавливают формы с изделиями таким образом, чтобы они со всех сторон обтекались паром. Крышку закрывают и в соответствии с принятым режимом тепловой обработки в камере поднимают температуру путем подачи пара через парораздающий коллектор с соплами. Цикл пропаривания складывается из предварительной выдержки изделий в теплой камере до подачи пара, подъема температуры в камере до максимальной, изотермической выдержки изделий при максимальной температуре и охлаждения изделий продувкой воздуха. Продолжительность тепловлажностной обработки зависит в основном от толщины изделий, активности и расхода на 1 м3 бетона применяемого портландцемента и назначения конструкции. 

Ямные камеры паропрогрева используют на поточно-агрегатных линиях производства железобетонных изделий. Камера представляет собой напольную или заглубленную в землю установку, где отформованные изделия подвергаются тепловлажностной обработке. Основные недостатки - сложность механизации и автоматизации процесса, большая продолжительность обработки, завышенный удельный расход тепла на обработку 1 м3 бетона. Ямные камеры просты в изготовлении и поэтому их широко применяют на заводах.

Рисунок 3 - Ямная камера ТВО

1 - цементный пол с железнением, 2 - железобетонная плита, 3 - бетонная или железобетонная подготовка, 4 - стена из монолитного бетона, 5 - крышка, 6 - сборная железобетонная плита, 7 - каналы для подачи пара и отвода конденсата



Конструкция полуавтоматической ямной камеры ТВО

1 - труба для подачи пара в камеру, 2 - верхние перфорированные трубы, 3 - клапан, 4 - крышка колодца, 5 - металлическая решетка, 6 - труба для выпуска паровоздушной смеси, 7 - колодец, 8 - обратная выходная труба, 9 - поддонное пространство, 10 - нижняя перфорированная труба

Вспомогательное оборудование. Виброплощадка

Виброплощадка для уплотнения железобетонных смесей относится к области строительства, в частности, к устройствам для производства строительных изделий и конструкций.

Известна виброплощадка с вертикально направленными колебаниями, содержащая рабочий орган, два вибровозбудителя с дебалансами, вращающимися навстречу друг другу, амортизаторы и основание.

железобетонная перемычка материал пропарочный



Виброплощадка состоит из платформы или рамы, к нижней части которой жестко прикреплен вал с дебалансамн, соединенный с электромотором. Платформа опирается на пружины или специальные амортизаторы. При формовании изделия форма заполняется бетонной смесью из бункера бетоноукладчика постепенно, по мере уплотнения ее в процессе вибрирования. Оптимальная продолжительность вибрирования определяется опытным путем и составляет 1,5 ... 5 мин

Заводы сборного железобетона оборудованы унифицированными площадками грузоподъемностью 2 ... 24 т с частотой 3000 кол/мин и амплитудой колебаний 0,3 ... 06 мм. Эти виброплощадки хорошо уплотняют жесткие бетонные смеси с расходом воды 130... 15С л/м3. Применение жестких бетонных смесей обеспечивает снижение расхода цемента, ускоряет твердение бетона, повышает качество готовых изделий. На вибропощадках формуют конструкции длиной до 15 м и шириной до 3,6 м.

Для лучшего уплотнения жестких бетонных смесей на виброплощадках, особенно при использовании легких пористых заполнителей, сила тяжести которых, способствующая уплотнению бетона при вибрировании, невелика, иногда применяют различные пригрузы: статический, вибрационный, пневматический, вибропневматический. Лучшими являются пневматический и вибропневматический пригрузы, которые повышая эффективность вибрирования, существенно не увеличивают нагрузку иг виброплощадку и не снижают ее полезной грузоподъемности. Величина пригруза назначается в зависимости от свойств бетонной смеси и составляет 2 ... 5 Па.

Контроль и автоматизация тепловлажностной обработки железобетонных изделий

В настоящее время на предприятиях и заводах строительной индустрии в качестве приборов контроля и регулирования применяют такие программные регуляторы, как ПРЗ, ПРТЭ, ЭРП-61, РПИБ и др., позволяющие с достаточной точностью выдерживать заданные режимы тепловлажностного процесса. Эти регуляторы основаны на двухпозиционном регулировании. Камеры, где происходит тепловлажностная обработка, вместе с запариваемыми изделиями представляют собой объект регулирования с большой инерцией. На рис. IV-35, а приведена принципиальная схема автоматизации тепловлажностного процесса, осуществляемого в камере ямного типа. Для контроля и автоматического регулирования температуры применяют программный автоматический регулятор ЭРП-61.

Датчик температуры находится в камере. Подъем температуры в ямной камере осуществляется подачей пара через парораспределительную трубу, расположенную в нижней части камеры, с помощью исполнительного механизма 1ИМ типа ИМ-2/120. Пар, прежде чем попасть в камеру, проходит по распределительному паропроводу через диафрагму расходомера Дн с конденсационным сосудом и регулятор давления прямого действия. Давление пара в магистральном паропроводе контролируется контактным манометром, который дает сигналы: норма, выше, ниже.

На щите управления установлен многополюсный переключатель ПШ, который позволяет отключать датчики от камер и подключать их к контрольному логометру для измерения температур. Для охлаждения камеры включается вентилятор, отсасывающий воздух из камеры.

Схема предусматривает также осуществление светового (ЛН, ЛП, ЛД, 1ЛСО, 1ЛО, 1ЛС и ЛС) и звукового (СС) контроля технологического процесса. Схема контроля и регулирования теплового процесса в кассетных установках приведена на рис. IV-35, б.

Схема контроля и регулирования теплового процесса в камерах ямного типа и кассетных установках позволяет иногда пользоваться одним регулятором температуры для регулирования процессов нескольких объектов. Для этого в схему включается специальное коммутирующее устройство, которое поочередно подключают к регулятору камеры или кассеты. Для этой цели могут быть использованы многоканальные системы импульсного регулирования (МИР).

Рис. IV-35. Схема автоматического регулирования процесса тепловлажностной обработки изделия с использованием регулятора ЭРП-61 а -- в камерах; б -- в кассетах

Качество железобетонных изделий в значительной степени зависит от режима тепловлажностнои обработки, а также от ряда других технологических факторов. Чтобы учитывать влияние этих факторов и корректировать программу запаривания, необходимо иметь информацию о нарастании прочности бетона в процессе тепловой обработки. В настоящее время уже существуют автоматические системы, основанные на методе электропроводности как способе получения информации о процессе твердения бетона. Применение этих систем позволяет устанавливать оптимальное время пропаривания изделий в камере и повышать их качество. Системы обеспечивают регулирование температурного режима по заданной программе, автоматическое измерение и запись изменения электропроводности бетона в процессе твердения и отключение теплоносителя (пара) при стабилизации процесса твердения. Этот метод позволяет получать информацию о нарастании прочности практически с любой точки изделия, что особенно важно в связи с увеличением выпуска крупноразмерных бетонных изделий. В качестве источника информации о нарастании прочности бетона могут служить ультразвуковые датчики. С увеличением прочности бетона изменяется скорость ультразвука.

Охрана окружающей среды

Производство сборных железобетонных конструкций в большей степени соответсвует требованиям охраны окружающей среды уже только по той причине, что процесс производства происходит на заводе, в закрытом помещении. Однако внимание к окружающей среде не ограничивается только тем, что в производстве используются переработанные строительные материалы, экономятся энергетические ресурсы в процессе строительсва. Вырабатываются новые идеи и стратегии в сфере охраны окружающей среды.

Выделяются следующие группы мероприятий по охране воздушного бассейна: технологические, архитектурно-планировочные, санитарно-технические, инженерно-организационные.

Технологические мероприятия по охране воздушного бассейна включают в себя:

1)создание безотходных технологических процессов на основе:разработки принципиально новых технологий и технологических средств, комплексного использования сырья и утилизации отходов производства, повышения эффективности работы газопылеулавливающих установок, организации территориально-промышленного комплекса с замкнутой системой материального баланса вещества, включая отходы производства;

2)замену местных котелен на централизованное тепло от крупных ТЭЦ и ТЭС;

3)замену топлива: предпочтительнее топливо с меньшим количеством продуктов сгорания (вместо угля и мазута - природный газ);

4)предварительную очистку сырья и топлива от вредных примесей, в частности снижение содержания серы в топливе;

5)электрификацию производства, транспорта и быта, замену пламенного нагрева электрическим;

6)использование трубопроводов, гидро- и пневмотранспорта для пылящих материалов;

7)замену прерывистых технологических процессов непрерывными.

Архитектурно-планировочные мероприятия включают в себя: зонирование территории города, борьбу с природной запылённостью, рациональное размещение мероприятий, организацию санитарно-защитных зон, планировку жилых районов, озеленение.

Согласно требованиям СН 245-71, в целях снижения вредного влияния выбрасываемых в атмосферу пыли и газов на здоровье людей, промышленные предприятия, загрязняющие воздух, надо располагать вдали от жилых массивов, с подветренной стороны и отделять санитарно-защитными зонами. В санитарно-защитной зоне высаживаются деревья и кустарники, создаются лесопарки. В этих зонах можно располагать административно-служебные здания, склады, гаражи, пожарные депо, прачечные, бани, торговые помещения.

В группу санитарно-технических мероприятий входят специальные меры по защите воздушного бассейна с помощью очистных сооружений. Для очистки промышленных выбросов используются различные конструкции очистных сооружений, которые отличаются принципом работы, эффективностью.

В том случае, когда существующие методы очистки не обеспечивают санитарных норм, прибегают к инженерно-организационным мероприятиям.

Снижение интенсивности движения транспорта на отдельных перегруженных городских магистралях, увеличение высоты труб, через которые осуществляются газопылевые выбросы в атмосферу, повышение скорости движения газов по этим трубам - всё это относится к инженерно-организационным мероприятиям.

Охрана труда и техника безопасности

В технологической части проекта приводятся требования к освещенности рабочих мест, по ограничению шума и вибраций, по обеспечению безопасности условий труда, включая требования по электро- и пожаробезопасности.

Освещенность на рабочем месте должна отвечать условиям оптимальной работ рения при заданных размерах объекта различия. Освещение должно быть равномерным, т.к. перевод взгляда с яркоосвещенной поверхности на темную вызывает повышенное утомление глаз из-за частой переадаптации. Отраженная блесткость устраняется путем использования матовых поверхностей, изменением угла наклона рабочей поверхности. Освещение не должно исключать цветопередачу.

В целом осветительная установка должна быть удобной, надежной, экономной, не создавать шума и не быть источником дополнительных опасностей.

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

Необходимо использовать 2 метода для уменьшения вредных вибраций от рабочего оборудования:

1 метод, основан на уменьшении интенсивности возбуждающих сил в источнике их возникновения;

2 метод ослабления вибрации на пути их распространения через опорные связи от источника к другим машинам и строительным конструкциям. Но если не удается выполнить эти методы, то необходимо нанести на вибропоглощающие материалы.

Уровень вибрации на рабочих местах не должен превышать установленной ГОСТом 121.012-78. Для устранения вредного воздействия вибрации на работающих необходимо применять специальные мероприятия: конструктивные, технологические и организационные, средства виброизоляции виброгашения, дистанционное управление, средства индивидуальной защиты.

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 11-12-77. Применяют шумозащитные кожухи, экраны, кабины, наблюдения, глушители аэродинамического шума; обработка стен и потолка звукоизолирующими облицовками. Для индивидуальной защиты применяют наушники различные, вкладыши, шлемы.

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

При производстве работ в цехах предприятий следует соблюдать правила пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-76. Следует соблюдать также 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.

Все работы, связанные с изготовлением сборных бетонов и железобетонных изделий, должны соответствовать требованиям СНиП III-4-80, а также ведомственным правилам охраны труда и техники безопасности.



Список литературы

Е.И. Шмитько «Процессы и аппараты в технологии строительных материалов и изделий», 2010

Лапир Ф.А Обуродование и средства автоматизации для производства бетона и железобетона. «Машиностроение», 1964.

Стефанов Б.В. Технология бетонных и железобетонных изделий. Киев, «Будивельник», 1985.

Гершберг О.А Технология бетонных и железобетонных изделий. Стройиздат, 1965.

Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. - М.: Стройиздат, 1984.

 Технология бетонных и железобетонных изделий. Под ред. В.Н. Сизова. учебник для инж.-строит. вузов. Изддательствово «Высшая школа», 1972

Размещено на Allbest.ru

...