Проектирование бетоносмесительного цеха для производства плит перекрытия производительностью 48000 м3/год

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО "Пермский государственный технический университет - ПГТУ"

Кафедра строительных материалов и специальных технологий

Проектирование бетоносмесительного цеха для производства плит перекрытия по ГОСТ 9561-91 производительностью 48000 м³/год

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Проектирование бетоносмесительного цеха для производства плит перекрытия производительностью 48000 м³/год

Пермь

2011



Содержание

Введение

1. Общая характеристика изделия

1.1 Конструктивные требования

1.2 Физико-механические характеристики

1.3 Требования к маркировке

1.4 Правила приёмки

1.5 Методы испытаний

1.6 Транспортирование и хранение

1.7 Требования к монтажу

2. Требования к конструкционным материалам

2.1 Вяжущее вещество

2.2 Крупный заполнитель

2.3 Мелкий заполнитель

2.4 Химическая добавка

2.5 Вода

3. Подбор состава бетона

3.1 Ориентировочный состав бетона

3.2 Производственный состав бетона с добавкой

4. Расчет складов сырьевых материалов

4.1 Режим работы предприятия

4.2 Производственная программа

4.3 Расчёт силосов цемента

4.4 Расчёт складов заполнителей

4.5 Расчёт расходных бункеров

5. Подбор технологического оборудования

5.1 Подбор дозаторов

5.2 Подбор бетоносмесителя

6. Охрана труда и техника безопасности

Заключение

Библиографический список



Введение

Цель данного курсового проекта состоит в проектировании бетоносмесительного цеха для производства плит перекрытия. Необходимо выбрать наиболее рациональный способ производства, технологическую схему процесса, основное технологическое оборудование.

Наиболее рациональным способом производства при заданной производительности будет являться агрегатно-поточный способ. Этот способ позволяет использовать различное технологическое оборудование, различные по размерам формы, изготовлять широкую номенклатуру изделий. Агрегатно-поточный способ для мелкосерийного производства является наиболее выгодным. При несложном технологическом оборудовании, небольших производственных площадях и затратах на строительство этот способ дает высокий съем продукции с 1 м² производственной площади цеха. Здесь сочетаются небольшие затраты труда со сравнительно низкими размерами удельных капитальных вложений. Этот способ позволяет разделить технологические операции по специализированным постам, создать условия для организации четкого пооперационного контроля качества изделий, обеспечивает высокий коэффициент использования оборудования и оборачиваемость форм. Годовая производительность агрегатно-поточной технологии определяется номенклатурой выпускаемой продукции, режимом формования изделий и продолжительностью работы формовочного поста.



1. Общая характеристика изделия

1.1 Конструктивные требования

Плиты перекрытия должны изготовляться по утвержденным рабочим чертежам, требованиям ГОСТ 9561-91 и ГОСТ 13015.

Отклонения действительных геометрических параметров перекрытий не должны превышать предельных значений:

- по длине для плит длиной до 4,0 м ±8 мм;

свыше 4,0 м до 8,0 м ±10 мм;

- по ширине для плит шириной до 2,5 м ±8 мм;

свыше 2,5 м ±8 мм;

- по толщине ±5 мм.

Отклонения от прямолинейности не должны превышать на всей длине панели длиной до 8,0 м - 8 мм.

Отклонения от плоскостности не должно превышать 8 мм по всей длине плит.

Отклонения от номинальных положений стальных закладных деталей не должны превышать:

- в плоскости панели ±10 мм;

- из плоскости ±5 мм.

Открытые поверхности стальных закладных деталей, выпуски арматуры и монтажные петли должны быть очищены от наплывов бетона и иметь антикоррозионное покрытие.

Обнажение арматуры не допускается, за исключением выпусков арматуры предусмотренных проектом, а также концов напрягаемой арматуры, которые не должны выступать на торцевые поверхности панелей более чем на 5 мм.

Требования к качеству поверхностей и внешнему виду плит по ГОСТ 13015.0-2003. При этом качество бетонных поверхностей плит должно удовлетворять требованиям, установленным для категорий:

А-2 - на нижней (потолочной) поверхности плит;

А-4 - на верхней поверхности плит (пола), подготовленной под покрытие линолеумом;

А-6 - по согласованию с заказчиком;

А-7 - боковых и верхней поверхностей плит, по которым выполняется стяжка. бетоносмесительный поточный плита перекрытие

Предельные отклонения по толщине защитного слоя бетона до

рабочей арматуры +10; -5 мм;

до конструктивной +10; -3 мм.

Плиты должны удовлетворять установленным при проектировании требованиям по прочности, жесткости и трещиностойкости, и выдерживать контрольные нагрузки при испытании.

Периодические испытания по прочности, жесткости, трещиностойкости плит перекрытий проводят нагружением в соответствии с ГОСТ 8829 перед началом массового изготовления, при внесении в них конструктивных изменений технологии изготовления.

Приемочный контроль прочности бетона неразрушающими методами осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 18105-86.

1.2 Физико-механические характеристики

1. Бетон должен удовлетворять требованиям ГОСТ 26633.

Класс бетона по прочности на сжатие не ниже В22,5.

Марка по морозостойкости F 50.

Средняя плотность бетона не должна быть менее 2,3 т/м³.



1.3 Требования к маркировке

Нанесение основных информационных надписей и знаков должно соответствовать ГОСТ 13015.

1.4 Правила приёмки

· Приемку плит следует производить партиями в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.

· Приемку плит по показателям прочности бетона (соответствие классу по прочности на сжатие и отпускной прочности) производят по результатам испытаний контрольных образцов бетона, отобранных в соответствии с ГОСТ 18105.

· Приемку плит по показателям морозостойкости бетона, следует производить по результатам периодических испытаний, которые проводят перед началом массового изготовления, изменения конструкции утяжелителей, технологии изготовления, вида и качества применяемого материала, не реже одного раза в 6 месяцев

· При приёмке партии по показателям точности геометрических параметров плит, ширины раскрытия трещин, массы, категории бетонной поверхности, толщины защитного слоя бетона применяют двуступенчатый контроль.

· При приёмке плит осуществляют сплошной контроль по показателям, проверяемым путем осмотра и характеру соответствия внешнего вида плит рабочим чертежам, по наличию и положению монтажных петель и маркировки.

· Требования к документации о качестве плит, поставляемых потребителю, должны соответствовать ГОСТ 13015.



1.5 Методы испытаний

Испытания прочности бетона на сжатие должны осуществляться в соответствии с ГОСТ 10180.

· Контроль и оценку однородности и прочности бетона на сжатие следует производить в соответствии с ГОСТ 18105.

· Морозостойкость бетона следует осуществлять по ГОСТ 10060.

· Испытания материала, применяемого для приготовления бетона, следует производить в соответствии с требованиями:

- для цемента по ГОСТ 310.4

- для щебня и песка по ГОСТ 10268.

· Методы испытаний сварных арматурных и стальных соединительных деталей должны соответствовать ГОСТ 10923

· Геометрические параметры отклонения положения арматурных изделий, толщину защитного слоя бетона, а также качество бетонной поверхности и массу плит следует проверять методами, установленными ГОСТ 13015.

· Среднюю плотность бетона следует определять по ГОСТ 12730.0 и ГОСТ 12730.5

1.6 Транспортирование и хранение

· Транспортирование и хранение плит следует производить в соответствии с ГОСТ 13015 и схемами складирования.

· Высота штабеля плит не должна превышать 2,5 метра.

· Нижний ряд плит следует укладывать на деревянные подкладки толщиной не менее 100 мм и шириной не менее 150 мм, расположенные по торцам поперек изделия.

· Строповку плит при подъёме, погрузке и разгрузке следует производить за все монтажные петли, предусмотренные проектом.

· Плиты следует перевозить в рабочем положении, при этом должны быть приняты меры, исключающие их смещение на транспортном средстве.

· Перевозка плит железнодорожным транспортом должна производиться в соответствии со схемами погрузки, утвержденными в установленном порядке.

· Погрузку, перевозку, разгрузку и хранение плит следует производить, соблюдая меры, исключающие возможное их повреждение.

1.7 Требования к монтажу

· Изготовитель должен гарантировать соответствие плит требованиям технической документации при соблюдении потребителем условий применения и хранения плит.

· Гарантийный срок хранения и эксплуатации плит, в течение которого изготовитель обязан принимать претензии потребителей, устанавливается 2 года со дня отгрузки изделия.



2. Требования к конструкционным материалам

Для производства плит должны применяться конструкционные материалы, обеспечивающие соответствие готового изделия требованиям ГОСТ:

- класс бетона по прочности на сжатие не ниже В22,5.

- марка по морозостойкости F 50.

- средняя плотность бетона не должна быть менее 2,3 т/м³.

2.1 Вяжущее вещество

В качестве вяжущего при изготовлении плит следует использовать цементы по ГОСТ 10178.

Вид и марку цемента следует выбирать в соответствии с назначением конструкций, условиями их эксплуатации, требуемого класса бетона по прочности, марок по морозостойкости и водонепроницаемости, величины отпускной или передаточной прочности бетона для сборных конструкций на основании требований стандартов, технических условий или проектной документации на эти конструкции с учетом требований ГОСТ 30515, а также воздействия вредных примесей в заполнителях на бетон.

Испытания цемента, применяемого для приготовления бетона, следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 310.4.

Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее 10 ч от начала затворения.

Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой № 008 по ГОСТ 6613 проходило не менее 85 % массы просеиваемой пробы.

Минимальный расход цемента для изделия принимается по СНиП 82-02-95 для соответствующих условий производства.



2.2 Крупный заполнитель

В качестве крупного заполнителя используется гравий и щебень, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8267-93. Наибольшая крупность зерен гравия должна составлять 20 мм. Гравий не должен содержать зерен пластинчатой и игловатой формы более 35% по массе.

Содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм) в щебне и гравии в зависимости от вида горной породы и марки по дробимости должно соответствовать указанному в таблице 2.1

Таблица 2.1

Вид породы и марка по дробимости щебня и гравия	Содержание пылевидных и глинистых частиц
Щебень из изверженных и метаморфических пород марок:
св. 800	1
" 600 до 800 включ.	1
Щебень из осадочных пород марок:
от 600 до 1200 включ.	2
200, 400	3
Щебень из гравия и валунов и гравий марок:
1000	1
800	1
600	2
400	3
Примечание - Допускается в щебне марок по дробимости 800 и выше из изверженных, метаморфических и осадочных пород увеличение на 1 % содержания пылевидных частиц при следующих условиях:
- если при геологической разведке месторождения установлено отсутствие в исходной горной породе глинистых и мергелистых включений и прослоев;
- при предъявлении предприятием-изготовителем заключения специализированной лаборатории об отсутствии глинистых минералов в составе частиц размером менее 0,05 мм.

Щебень и гравий должны быть стойкими к воздействию окружающей среды. Щебень и гравий, предназначенные для применения в качестве заполнителей для бетонов, должны обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента.

В качестве крупных заполнителей допускается использовать местные материалы, обеспечивающие заданную плотность бетонной смеси.

2.3 Мелкий заполнитель

Песок с модулем крупности 1,7. Песок должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8736-93. Также в качестве мелкого заполнителя может применяться гранулированный шлак цветной металлургии по ТУ 67-648.84.

2.4 Химическая добавка

Для улучшения свойств бетона, снижения расхода цемента и уменьшения водопотребности бетонной смеси следует применять химические добавки по ГОСТ 24211, удовлетворяющие требованиям действующих стандартов или ТУ. В данном случае используется добавка Форт УП 2.

Форт УП-2. Ускоритель твердения для экономии - Пластификатор для снижения В/Ц и увеличения прочности. Комплексная добавка для бетона Форт УП-2 применяется при производстве широкого спектра бетонных и железобетонных изделий. С учётом высокой эффективности добавки как ускорителя твердения бетона, её применение наиболее эффективно при монолитном строительстве и производстве формовочных бетонных изделий. Применение добавки позволяет производить бетонные изделия по беспропарочной технологии при температуре а производственных помещениях от + 10°С и выше. Наличие пластификатора в составе добавки даёт возможность добиться значительной экономии цемента (до 15%) без снижения прочности изделий. Рекомендации по применению: Модификатор Форт УП-2 добавляется в бетонные смеси и растворы с водой затворения а количестве 0,5 - 0,7% от массы цемента, в пересчёте на сухое вещество. Добавка совместима с другими видами пластифицирующих, и ускоряющих добавок (применение совместно с нитритами и ЛСТ согласовывать с производителем). Применение Форт УП-2 позволяет:

- обеспечить набор прочности в 1 сутки в условиях нормального твердения - до 70% от нормируемой;

- при полном отказе от ТВО - отключить котельную при 1° от +15°С;

- существенно сократить режимы ТВО (в зимний период, применяя Форт УП-2 время изотермии можно сократить до 2-х часов, режим ТВО - подъём и изотермия при t°=30-50°C);

- повысить удобоукладываемость и уменьшить расслаиваемость бетонной смеси;

- повысить морозостойкость и водонепроницаемость бетонных конструкций;

- сэкономить до 15% цемента без снижения качества изделий;

- повысить конечную прочность изделий до 150 % от нормируемой.

Результаты испытаний:

Таблица 2.2

№	Состав 1 м3 Бетона М300, кг	Добавка в % от массы цемента	Прочность на сжатие, кгс/см2
	цемент	песок	щебень	вода		1 сут	3 сут	28 сут	С ТВО
1	350	530	1355	160		129,7	268	333	251
2	350	530	1355	136	0,7	206	432	520	457

Область применения Форт УП2: в железобетонных конструкциях и изделиях: железобетонные конструкции с ненапрягаемой рабочей арматурой диаметром, свыше 5мм; конструкции, а также стыки без напрягаемой арматуры сборно-монолитных конструкций, имеющие выпуски арматуры или закладные детали c комбинированными покрытиями (щелочестойкими лакокрасочными и другими щелочестойкими защитными слоями по металлическому подслою), а также стыки без закладных деталей и расчетной арматуры; бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для эксплуатации в неагрессивных и агрессивных водных средах при постоянном погружении; в бетонных изделиях, тротуарной плитке, пенобетоне добавка УП-2 применяется без ограничений, за исключением одного - не допускается применение указанной добавки при использовании заполнителей с включениями реакционноспособного кремнезема. Техническая документация и сертификаты:

ТУ 5870-001-13453677-2004, санитарно-эпидемиологическое заключение 32.БО.21.587.П.001445.09.07 от 11.09.2007 г.

Упаковка, условия поставки, гарантии изготовителя:

Выпускается в порошкообразном виде, упаковка - полипропиленовые мешки с полиэтиленовым вкладышем по 20 кг. Условия поставки: самовывоз - любая партия; железнодорожным транспортом - от 1тн. Класс опасности -четвёртый (малоопасные вещества). Срок годности сухой комплексной добавки - 1 год со дня изготовления.

2.5 Вода

Вода для приготовления бетонных смесей должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732-79. Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов, каждого, не должно быть более 10 мг/л. Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров, масел. В воде, применяемой для затворения бетонных смесей и поливки бетона не должно быть окрашивающих примесей, если к бетону предъявляют требования технической эстетики. Окисляемость воды не должна быть более 15 мг/л. Водородный показатель воды рН не должен быть менее 4 и более 12,5.

Вода не должна содержать также примесей в количествах, нарушающих сроки схватывания и твердения цементного теста и бетона, снижающих прочность и морозостойкость бетона. Допускается применение технических и природных вод, загрязненных стоками, содержащими примеси в количествах, превышающих установленные в таблице, кроме примесей ионов хлора, при условии обязательного соответствия качества бетона показателям, заданным проектом.

В зависимости от назначения вода имеет различные химические и механические характеристики, приведенные в таблице 2.3

Таблица 2.3 - Характеристики воды в зависимости от назначения



3. Подбор состава бетона

3.1 Ориентировочный состав бетона

Исходные данные:

· Вид продукции: бетонная смесь готовая к употреблению для бетона В22,5, с маркой по морозостойкости F 50.

· Сырьевые материалы:

ПЦ 400 Д20 активностью 437 кгс/см²

Гравий фракцией 5-20 мм

Песок М_к=2.1

Добавка Форт УП2

· Партерная схема производства бетонной смеси. Метод формования на виброплощадках.

Важной характеристикой бетонной смеси является удобоукладываемость - способность смеси заполнять форму бетонируемого изделия и уплотняться в ней под действием собственной массы. Удобоукладываемость смеси оценивается подвижностью и жёсткостью. Подвижность (жёсткость) бетонной смеси назначают в зависимости от размеров конструкции, густоты армирования, способов укладки и уплотнения. В данном случае конструкции сборные железобетонные с немедленной распалубкой, формуемые на виброплощадках или с вибронасадком. Исходя из этого, принимаем жёсткость бетонной смеси 20 с по стандартному вискозиметру.

Расчет состава бетонной смеси

Исходные данные

R_ц=437 кг/см²

_ц=3,0 г/см³ , _н.ц.=1,2 кг/дм³, НГ_ц.т.=0,27

Песок кварцевый

МК=2,1; _п=2,67 г/см³ , _н.п.=1,55 кг/дм³

Щебень

щ=2,65 г/см3 , н.щ.=1,4 кг/дм3

Vп.щ.=

1. Из условия прочности:

2. Назначаем воду. В_нач - назначается в зависимости от заданной удобоукладываемости бетонной смеси, вида заполнителей и его крупности. В_нач=190 л.

3. Ц= =348,3 кг

4. Коэффициент раздвижки зерен определяем по таблице в зависимости от Ц и по табл. 9.18 [1], =1,41.

Для расчета расхода заполнителей выполняем следующие два условия:

а) бетон должен быть слитного строения, т.е. ?V_абс=1000 л;

б) все пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены раствором взятом с избытком, который определяется коэффициентом раздвижки зерен б.

5. Определяем расход крупного заполнителя по формуле:

где: Щ - расход крупного заполнителя, кг/м³;

ВВ - объем вовлеченного воздуха, л/м³;

V_П - пустотность крупного заполнителя;

, - коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя;

- насыпная плотность крупного заполнителя, т/м³;

- средняя плотность зерен крупного заполнителя, т/м³

кг/м³

6. Рассчитываем расход песка:

кг/м³

V=B+П+Щ+Ц=190+=999,9995=1000 л

Получен номинальный состав бетона.

Ц=348,3 кг

П=668,34 кг

Щ=1175,5 кг

В=190 л

3.2 Производственный состав бетона с добавкой

Для уменьшения расхода воды и экономии цемента вводим добавку Форт УП2 в количестве 0,7% от массы цемента, при этом В/Ц уменьшается на ДВ= 15%.

Производим перерасчет расхода материала с учетом влияния добавки при постоянном В/Ц.

Расход воды:

В₁= k₁*B (3.6)

k₁= (100 - ДB)/100= 0.85

B₁= 0.85*190 = 161,5 л/ на м³ бет. смеси.

При этом расход цемента составляет:

Ц= 225,5 кг/ на м³ бет. смеси.

Определяем расход добавки:

Д= 302,5*0,7%/ 100%=2,11 кг/ на м³ бет. смеси.

m_р-ра=2,11 кг/ на м³ бет. смеси - масса растворенной в воде добавки при концентрации 10%.

m_в=21,1 л - количество воды, требуемое для растворения добавки

Таким образом, расход воды составляет В=182,6 л.

Расход щебня: Г= 1175,5 кг/ на м³ бет. смеси.

Расход песка:

П=650кг/ на м³ бет. смеси.

Производственный состав бетонной смеси:

· Ц= 302 кг/ на м³ бет. смеси

· В= 182,6 л/ на м³ бет. смеси (без Д)

· Г= 1175,5 кг/ на м³ бет. смеси

· П= 650 кг/ на м³ бет. смеси

· Д= 2,11 кг/ на м³ бет. смеси.

Соотношение между мелким и крупным заполнителем:

r= П/Г = 0,58.

Коэффициент выхода бетона:

в = 1/( Ц/с_ц^н + П/с_п^н +Г/с_г^н) (3.7)

где в - коэффициент выхода бетонной смеси

Ц - расход цемента, кг/м³ бетонной смеси

с_ц^н - насыпная плотность цемента, кг/м³

П - расход песка, кг/м³ бетонной смеси

с_п^н - насыпная плотность песка, кг/м³

Щ - расход щебня, кг/м³ бетонной смеси

с_г^н - насыпная плотность щебня, кг/м³

в = 1/(302,5/1200+650/1580+1175/1350)=0,66

Расчетная плотность бетонной смеси:

Ц+П+Щ+В+Д = 2462,33 кг/м³

При введении добавки происходит повышение прочности на ДR_б= 26,4%.



4. Расчет складов сырьевых материалов

4.1 Режим работы предприятия

Режим работы цеха является исходным материалом для расчета технологического оборудования, потоков сырья и производственных площадей. Режим работы завода определяется количеством рабочих дней в году, рабочих смен в сутки и часов работы в смену. Произведением этих трех показателей определяется номинальный годовой фонд времени работы цехов и заводов.

На заводах железобетонных изделий работа ведется по прерывному режиму с двумя выходными днями в неделю в две смены и непрерывной недели в три смены.

По общесоюзным нормам технологического проектирования предприятий сборного железобетона ОНТП 07-85 при двухсменной работе и прерывной неделе с двумя выходными в неделю номинальное количество рабочих суток в году применяется равным 260, количество расчетных рабочих суток при выгрузке сырья и материалов с железнодорожного транспорта - 365.

Для бетоносмесительного цеха по производству утяжелителей бетонных производительностью 48000 м³/год принимаем количество рабочих суток 253 (с учётом 7 суток на ремонт и обслуживание оборудования) при трёхсменной работе (смена 8 часов) [8].

4.2 Производственная программа

Для облегчения дальнейших расчетов бетоносмесительного цеха сначала необходимо произвести расчет производственной программы по принятому режиму работы предприятия. Производственная программа отражает производительность бетоносмесительного цеха и расход всех компонентов бетонной смеси в год, сутки, смену, час и замес.

Производственная программа бетоносмесительного цеха по производству защитных невозвратных контейнеров приведена в таблице 4.4

Таблица 4.4 - Производственная программа

Наименование	Расход, кг	Коэффициент	Производительность
			год	сутки	смена	Час	замес
БС ( м3 ) С учётом потерь		1,02	48000 48960	193,5	64,51	8,064	1,61
Цемент С учётом потерь	302,5 308,55	1,01	12974 13104,1	51,84	17,28	2,16	0,432
Гравий С учётом потерь	1175,5 1199,0	1,02	63104,5 64366,6	254,4	84,81	10,61	2,12
Песок С учётом потерь	650 656,5	1,02	36767,4 37502,8	148,22	49,392	6,1728	1,2345
Вода С учётом потерь	182,6 184,4	1,01	7618,1 7694,3	30,43	5,342	0,667	0,1344
Добавка С учётом потерь	2,11 2,13	1,01	91,06 91,97	0,364	0,1214	0,015	0,003
Раствор добавки С учётом потерь	21,1 21,3	1,01	910,6 919,7	3,64	1,214	0,15	0,03

4.3 Расчёт силосов цемента

Запас цемента, требуемый для выполнения производственной программы завода железобетонных изделий:

Ц_с = QЦЗ_ц/0,9р (4.1)

Ц_с - запас цемента в силосах, м³

Q - производительность завода, м³/год

Ц - средний расход цемента, т/м³ бетонной смеси

З_ц - запас цемента при поступлении его на склад автомобильным транспортом, сутки

р - расчетный годовой фонд рабочего времени, сутки

Ц_с = 48000*0,302*7/0,9*253=445,6 т.

Для хранения цемента принимаем 4 силоса с одновременной вместимостью 480 тонн, по 120 тонн в каждом силосе, изготовленных из железобетона и металла, схема которых приведена на рисунке 4.1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.1 - Схема силоса для цемента

Рассчитаем габаритные размеры силосов при h=3d из формулы:

V_сил=рd²h/4 (4.2)

где V_сил - объем силоса, м³

d - диаметр силоса, м

h - высота силоса, м

V_сил= р*d²*3d/4

d=4,53 м h= 13,59 м.



4.4 Расчёт складов заполнителей

Запас заполнителей, требуемый для выполнения производственной программы завода железобетонных изделий:

Щ= QЗ_щn/р (4.3)

где Щ - запас щебня на складе, м³

Q - производительность завода, м³/год

З_щ - средний расход щебня, т/м³ бетонной смеси

n - запас заполнителей при поступлении их на склад автомобильным транспортом, сутки

р - расчетный годовой фонд рабочего времени, сутки

Г= 48000*1,175*7/ 253= 1560 т.

П = QЗ_пn/р (4.4)

где П - запас песка на складе, м³

Q - производительность завода, м³/год

З_п - средний расход песка, т/м³ бетонной смеси

n - запас заполнителей при поступлении их на склад автомобильным транспортом, сутки

р - расчетный годовой фонд рабочего времени, сутки

П= 48000*0,65*7/253= 863,24 т.

В соответствии с ОНТП 07-85 принимаем два отсека для песка и четыре отсека для щебня.

Определяем полезную площадь складов, необходимую для одновременного хранения заполнителей:

А= (Щ+ П)/ q (4.5)

где (Щ+ П) - производственный запас крупного и мелкого заполнителя, т

q=0,89 - средняя удельная вместимость склада, т/м².

А=( 1560+863,24)/0,89= 2723 м².

Находим общую площадь склада:

А'= А*К_п (4.6)

где А - полезная площадь складов заполнителей, м².

К_п=1,5 - коэффициент, учитывающий увеличение площади склада за счет устройства проходов и проездов.

А'= 2723*1,5= 4084,5 м².

Принимаем общую площадь склада 4200 м² , при линейных размерах 100Ч42 (длинаЧширина). Максимальная высота штабеля при свободном падении заполнителя составляет 15 м. Исходя из этого, принимаем высоту склада 18 м.

4.5 Расчёт расходных бункеров

Объем расходных бункеров рассчитывается по формуле:

V=tQ_часЗ/г (4.7)

где V - запас материала в расходных буккерах, м³

t - время запаса материала в бункере, час

Q_час - часовая производительность бетонной смеси, м³/ч

З - расход материала на м³ бетонной смеси, м³

г - коэффициент заполнения бункера

· Запас заполнителей в расходных бункерах на 2 часа:

Vг = 2*8,064*1,061/0,9 =19,01 м³

Vп = 2*8,064*0,617/0,9=11,06 м³

· Запас цемента в расходном бункере на 3 часа:

Vц = 3*8,064*0,216/0,9 = 5,8 м³

· Запас добавки в сухом виде, воды и раствора добавки в расходных баках на 5 часов:

Vд = 5*1,68*1,92/0,9=17,92 кг =0,035 м³

Vв = 5*1,68*0,16/0,9 = 1,49 м³

Vр-р=5*1,68*0,0192/0,9 = 0,179 м³

Схема расходного бункера представлена на рисунке 4.2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.2 - Схема расходного бункера.

Рассчитаем габаритные размеры расходных бункеров при высоте, равной двум ширинам основания

V = SH (4.8)

где V - объем расходного бункера, м³

S - площадь основания бункера, м²

Н - высота расходного бункера, м

Vщ= 2х³ х=2,1 м Н=4,2 м

Vп=2х³ х=1,75 м Н=3,5 м

Vц=2х³ х=1,4 м Н=2,8 м

Для большей стандартизации цеха принимаем бункер для щебня размерами 2*2*5 м и один расходный бункер для песка с габаритными размерами 1,5*1,5*5 м.

Для цемента приминаем расходный бункер габаритными размерами 1,5*1,5*5 м.

Для добавки в сухом виде принимаем бак емкостью 40 л.

Для воды используем бочку емкостью 1,5 м³.

Для хранения готового раствора добавки принимаем бак емкостью 200 л.



5. Подбор технологического оборудования

5.1 Подбор дозаторов

Дозатор предназначен для дозирования заданными порциями воды или жидких добавок с удельным весом 1000 кг/м³. Принцип действия дозатора основан на преобразовании значений силы веса дозируемого материала, находящегося в грузоприемном устройстве, с помощью тензодатчиков в электрический сигнал, пропорциональный массе груза.

Электрический сигнал от тензодатчиков подается в контроллер дозирования, который, изменив его в цифровой код и после преобразования результаты взвешивания подает на мастер-контроллер. Подача жидкости в грузоприемное устройство дозатора осуществляется одним питателем. Технические характеристики подобранного дозатора приведены в таблице 5.5. [9]

Таблица 5.5 - Технические характеристики дозатора воды и добавки

Дозатор цемента предназначен для дозирования и загрузки цемента в бетоносмеситель или растворосмеситель в автоматическом или ручном режиме как в составе растворо-бетонного узла (завода), так и отдельно. Предел погрешности дозатора цемента составляет 1% от массовой доли. Технические характеристики применяемого дозатора приведены в таблице 5.6. [9]

Таблица 5.6 - Технические характеристики дозатора цемента

Дозатор цемента предназначен для дозирования и загрузки цемента в бетоносмеситель или растворосмеситель в автоматическом или ручном режиме как в составе растворо-бетонного узла (завода), так и отдельно. Предел погрешности дозатора цемента составляет 1% от массовой доли. Технические характеристики применяемого дозатора приведены в таблице 5.6. [9]

Дозатор щебня и песка предназначен для работы в комплексе автоматического дозирования материалов с управлением от пульта дозировочно-смесительного отделения. В качестве весоизмерительной системы используются тензорезисторные датчики типа "К 2" или "Н 11", расположенные на опорной конструкции под углом 120 по отношению друг к другу. Загрузка емкости дозатора производится любыми питающими устройствами, которые в комплект поставки не входят.

Выгрузка заполнителей производится с помощью секторного затвора с пневмоприводом. Материал выгружается на конвейерную ленту. Технические характеристики подобранного дозатора приведены в таблице 5.7. [9]

Таблица 5.7 - Технические характеристики дозатора заполнителей

5.2 Подбор бетоносмесителя

Для жестких и малоподвижных смесей применяются бетоносмесители принудительного действия.

Для данного бетоносмесительного цеха принимаем бетоносмеситель принудительного действия БП-750 [9].

Технические характеристики данного бетоносмесителя приведены в таблице 5.8.

Таблица 5.8 - Технические характеристики бетоносмесителя БП - 750.

Показатель	БП -750
Производительность, м3 Объем по загрузке, л Объём готового замеса по бетону, л Объём ёмкости скипа, м3 Максимальная крупность заполнителя, мм Время перемешивания, с Частота вращения смесительных валов, об/мин Напряжение питания/ частота, В/Гц Мощность, кВт Размеры, мм Масса, кг	8 - 12 750 500 0,5 70 120…180 30 380/50 15 2800*2000*2000 2100

Расчет количества замесов в час:

N_зам= V_бс/ч/V_замв (5.1)

где N_зам - количество замесов в час

V_бс/ч - часовая производительность бетонной смеси, м³/ч

V_зам - объем замеса, м³

в - коэффициент выхода бетона

N_зам=1,68/0,5*0,61=5,51 => N_зам=5

Количество циклов в час должно удовлетворять неравенству:

V_замвN_зам >V_бс/зам (5.2)

где V_зам - объем замеса, м³

в - коэффициент выхода бетона

N_зам - количество замесов в час

V_бс/зам - производительность бетонной смеси за один замес, м³/замес

0,5*0,61*5>0,336 - условие выполнено, значит, число замесов в час принимаем равным 5.



6. Охрана труда и техника безопасности

Техника безопасности - комплекс технических и организационных мероприятий, направленный на обеспечение безопасности условий труда. В состав таких мероприятий могут входить: разработка правил безопасного проведения работ, ограждение вращающихся частей машин и механизмов, защитное заземление электроустановок, изучение персоналом правил техники безопасности.

Для создания безопасных условий труда при приготовлении бетонной смеси соблюдают следующие правила:

· Площадки в пределах рабочей зоны бетоносмесителей содержат в чистоте и не загромождают. Все работающие механизмы освещают.

· Подъемники, бункера, лотки и другие устройства для подачи материалов ограждают, а все корпуса электродвигателей заземляют.

· Закрытые помещения, в которых работают с пылящими материалами и добавками, оборудуют вентиляцией и устройствами, предупреждающими распыление материалов. Пылеобразование в основном возникает при транспортировании и перегрузки цемента, поэтому во время таких операций рабочие должны пользоваться противопылевой спецодеждой, защитными очками с плотной оправой, а для защиты дыхательных путей - респираторами.

· При приготовлении бетонных смесей с химическими добавками соблюдают меры предосторожности против ожогов, повреждения глаз и отравления.

· До пуска в эксплуатацию каждую установленную или отремонтированную машину осматривают и испытывают.

· При выгрузке бетонной смеси из бетоносмесителя запрещается ускорять опорожнение вращающегося барабана лопатой или другим приспособлением.

· Не допускается проверять, смазывать и ремонтировать электропневматические сборочные единицы дозаторов во время их работы.

· Силосы и бункера для хранения цемента оборудуют устройствами для обрушения сводов цемента.

· Загрузочные отверстия емкостей для хранения пылевидных материалов закрывают защитными решетками, люки в защитных решетках запирают на замок.

При подаче бетонной смеси автотранспортом с мостов и эстакад движение людей по ним не допускается. Выгружать бетонную смесь можно только тогда, когда в бетонируемом сооружении на месте выгрузки никого нет.



Заключение

В ходе выполнения курсового проекта на тему "Проектирование бетоносмесительного цеха для производства плит перекрытия" был запроектирован бетоносмесительный цех производительностью 48000 м³/год с расчетом производственного состава бетона, емкости силосов цемента, складов заполнителей, расходных бункеров; были подобраны дозаторы воды и добавки, цемента, заполнителей и бетоносмеситель, обеспечивающий заданную производительность бетонной смеси.

Как результат проведенной работы представлен чертеж линии по приготовлению бетонной смеси для производства плит перекрытия, на котором изображен запроектированный бетоносмесительный цех, площадью менее 200 м² в плане и высотой около 11 м, что соответствует партерной схеме производства бетонной смеси, а также изображены силосы для цемента и склад заполнителей, расчет которых произведен в курсовом проекте.



Библиографический список

1. Баженов Ю.М. Технология бетона: учебник / Ю.М. Баженов. М.: АСВ, 2003. 500 с.

2. Горяйнов К.Э. Проектирование заводов железобетонных изделий: учеб. пособие для инженерно-строительных ВУЗов / К.Э. Горяйнов, В.И. Сорокер, Б.В. Коняев. М.: Высшая школа, 1970. 390 с.

3. Попов Л.Н. Основы технологического проектирования заводов железобетонных изделий: учеб. пособие для техникумов / Л.Н. Попов, Е.Н. Ипполитов, В.Ф. Афанасьева. М.: Высшая школа, 1988. 312 с.

4. ТУ 102-421-86 " Утяжелители бетонные клиновидные для балластировки трубопроводов различного назначения".

5. ГОСТ 10178 - 85: Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. Взамен ГОСТ 10178-76. Введен 01.01.1987. М.: Изд-во стандартов, 1987. 5 с.

6. ГОСТ 23732 - 79: Вода для бетонов и растворов. Технические условия. Введен 01.01.1980. Переиздание - июль 1993. М.: Изд-во стандартов, 1980. 3с.

7. СНиП 82 - 02 - 95: Федеральные элементные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Приняты и введены в действие постановлением Минстроя России от 1 декабря 1995 г. № 18-101. Взамен СНиП 5.01.23-81. М.: Изд-во стандартов, 1996. 17с.

8. ОНТП 07 - 85: Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона. Взамен ОНТП 07-80. Введены 01.01.1986. М.: Изд-во стандартов, 1986. 33с.

9. Официальный сайт компании ЗАО "Стройтехника" [Электронный ресурс] / Стройтехника. СПб, 2009. Режим доступа: www.stroytehnika.ru

Размещено на Allbest.ru

...