Проект цеха для производства керамзитобетонных однослойных панелей наружных стен, отвечающих нормативным требованиям

 

Исходя из принятого режима работы цеха, производим расчёт производственной программы изделий и полуфабрикатов с учётом возможного производственного брака и потерь.

Определяем суточную, сменную и  часовую производительность по формуле:

- суточная производительность:

 

, м³                                                                                   (2.4)

 

где П_год – годовая производительность цеха, П_год = 20 000 м³/год.

 

, м³.

 

- сменная производительность:

 

, м³                                                                               (2.5)

 

, м³.

 

 

- часовая производительность:

 

, м³                                                                                 (2.6)

 

, м³.

 

Самый загруженный пост – пост формования, время работы которого составляет 24 минуты, т.е. заготовительное отделение будет работать 12 минут.

Находим годовую производительность данной линии:

 

, м³                                                                   (2.7)

, м³.

Годовая производительность цеха 20 000 м³, поэтому достаточно одной линии.

Производительность с учётом потерь рассчитываются по формуле:

 

, м³                                                                          (2.8)

где q – потери на данном технологическом переделе.

П_о – производительность следующего технологического передела, м³.

Величина потерь брака  нормируется с достаточным приближением и составляет по изделиям – 1%:

 

, м³;

, м³;

, м³;

, м³.

 

Потери бетонной смеси при формовании изделий составляет – 1%:

 

, м³;

, м³;

, м³;

, м³.

Производительность с учётом потерь сводим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Производительность с учётом потерь

№ п/п	Наименование технического передела	Наименование сырья	Расход, м3
			в год	в сутки	в смену	в час
1	Производительность цеха	Готовая продукция	20000	76,34	38,17	4,77
2	Изделия, поступающие на склад	Керамзитобетонные панели	20202	77,11	38,55	4,82
3	Изделия, поступающие на тепловую обработку	Керамзитобетонные панели	20404	77,88	38,94	4,87

 

Расход материалов для получения керамзитобетона  определяется по формуле:

 

, кг                                                                                  (2.9)

где П_и – годовая, суточная, сменная, производительность цеха, м³.

М – расход сырьевых материалов для 1 м³ бетонной смеси, кг.

 

• расход цемента:

, кг;

, кг;

, кг;

, кг.

 

• расход керамзитового гравия:

, кг;

, кг;

, кг;

, кг.

• расход кварцевого песка:

, кг;

, кг;

, кг;

, кг

• расход воды:

, кг;

, кг;

, кг;

, кг

Конечные результаты представляем в виде таблицы 2.4.

 

Таблица 2.4 - Расход сырьевых материалов для приготовления керамзитобетонной смеси.

№ п/п	Наименование сырья	Расход сырья, кг
		в год	в сутки	в смену	в час
1	Цемент	3876760	14797,2	7398,6	925,3
2	Керамзитовый гравий	10544787,2	40248,38	20124,19	2516,82
3	Керамзитовый песок	4584778,8	17499,64	8749,82	1094,29
4	Вода	3427872	13083,84	6541,92	818,16

 

 

2.1.2 Номенклатура продукции  цеха

Наружные стеновые панели применяются  как ограждающие конструкции в жилых домах, строящихся по методам крупнопанельного и объёмно-блочного домостроения.

Панели классифицируют по следующим  признакам, характеризующим их типы:

1. Назначению в здании;
2. Конструктивному решению;
3. Числу основных слоев.

По назначению в здании панели подразделяют на панели для:

• надземных этажей;
• цокольного этажа или технического подполья;
• чердака.

По конструктивному решению  панели подразделяют на:

• цельные;
• составные.

По числу основных слоев панели подразделяют на:

• однослойные;

- слоистые (двух- и трехслойные).

Слоистые панели могут быть сплошными (без воздушных прослоек) и с воздушными прослойками. Двух- и трехслойные панели с воздушной прослойкой, расположенной за наружным слоем, в дальнейшем именуются двух- и трехслойными панелями с экраном, также могут выпускаться сплошные и с оконным проёмом.

Панели выпускаются с  оконными проёмами марки 2ПС 60.33.35-50Л.

Условные обозначения  марки: первая группа содержит обозначение типа панели – 2ПС и ее номинальные габаритные размеры 5990х3275х350мм (значения которых округляют до целого числа): длину и высоту в дециметрах – 60 и 33, толщину в сантиметрах – 35. Во второй группе указывают марку бетона по прочности на сжатие и вид бетона – 50Л, т.е марка М50, легкий бетон.

Стеновые панели изготавливаются  однослойными из лёгкого бетона –  керамзитобетона марки М50 и классом  по прочности В3,5.

Наружные стеновые панели изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 11024.

Требования к бетону и раствору для изготовления наружных стеновых панелей приведены в таблице  2.5.

 

Таблица 2.5 - Требования к бетону и раствору

Нормируемые требования	Нормируемые величины
Вид бетона	Керамзитобетон
Марка бетона по прочности  на сжатие, не ниже	М50
Класс бетона по прочности  на сжатие, не ниже	В3,5
Коэффициент вариации прочности  бетона по сжатию в партии, не более:	10%
Нормируемая отпускная  прочность бетона и раствора от класса или марки по прочности на сжатие, не менее:	80%
Марка по морозостойкости, не ниже:	F15
Средняя плотность бетона от марки по средней плотности  может превышать не более	5%
Максимальная марка  по средней плотности	Пл 900
Теплопроводность (коэффициент теплопроводности) бетона в сухом (высушенном до постоянной массы) состоянии, Вт/(м·°С)	0,27

 

Легкий бетон, материалы для  его изготовления и смеси должны удовлетворять требованиям ГОСТ 25820.

Арматурная сталь должна удовлетворять  требованиям ГОСТ 5781.

В однослойных наружных панелях из лёгкого бетона предусмотрен фактурный и штукатурный слои из цементно-песчаного раствора марки М100.

Требования к панели приведены  в таблице 2.6.

 

Таблица 2.6 - Требования к панели

Вид отклонения геометрического параметра	Геометрический параметр и его номинальное значение	Предельное  отклонение
Отклонение  от линейного размера	По длине: По ширине и толщине: По ширине, высоте и  положению проемов:	±5 мм; ±5 мм; ±5 мм
Отклонение  от прямолинейности	На всей длине  панели длиной: 2500-4000 мм 4000-8000 мм	4 мм 6 мм
Отклонение  фактической массы	От номинальной  отпускной массы	7%

 

В бетоне и растворе панелей, поставляемых потребителю, не должно быть трещин, за исключением местных поверхностных усадочных и других технологических трещин шириной не более: 0,15 мм - на участках, где согласно проектной документации требуется контролировать ширину раскрытия трещин при испытании панелей нагружением.

 

 

 

Рис. 2.1 - Схема панели 2ПС 60.33.35-50Л

 

Объём бетона применяемый для изготовления панели – 5,84 м³. Расход арматурной стали на изделие – 94 кг.

 

Исходные данные для расчёта  бетонной смеси:

Цемент марки: ПЦ400-Д20. Жесткость  керамзитобетонной смеси: 5-10 с. Отношение фракций керамзитового гравия 5-10 и 10-20: 40/60%. Плотность фракции 5-10: 1,25 кг/л; 10-20: 1,19 кг/л. Мелкий заполнитель: керамзитовый песок, плотностью 0,7 кг/л.

Расход цемента составляет Ц₁ = 260 кг/м³, поправочные коэффициенты на цемент М500 равен 0,9 и при жёсткости 10 с – 0,9, по наибольшей крупности заполнителя 0,9.

Окончательный расход цемента:

 

Ц = 260 · 0,9 · 0,9 · 0,9 = 190 кг/м³ принимаем 200 кг/м³

 

Начальный расход воды составит В_о = 160 л/м³. Далее находим объёмную концентрацию керамзита: φ = 0,35. Расход керамзита определяем по формуле:

 

, кг/м³                                                             (2.10) 

где γ_з.к. – плотность зёрен крупного заполнителя в цементом тесте, кг/л.

 

, кг/л                                               (2.11)

 

, кг/л                                  

 

, кг/м³.

 

Определяем расход песка по формуле:

 

, кг/м³                                                        (2.12)

где γ_б – плотность бетона, кг/м³.

 

, кг/м³.

 

Общий расход воды определяем с учётом поправок на расходы крупного пористого заполнителя (керамзита) и цемента и на водопотребность песка:

 

, л                                                                      (2.13)      где В₁ – поправка на водопотребность плотного песка.

, л                                                              (2.14)

, л

В₃ – поправка на объёмную концентрацию керамзита.

, л                                                           (2.15)

, л

, л

Итак, получили следующий расход компонентов для получения керамзитобетона класса В3,5 на 1 м³ (табл. 2.7):

 

Таблица 2.7 - Расход компонентов на 1 м³

№ п\п	Компоненты	Расход
1	Портландцемент М400, кг/м3:	200
2	Гравий керамзитовый, кг/м3: фракция 5-10: фракция 10-20:	170,8 256,2
3	Керамзитовый песок, кг/м3:	224,4
4	Вода, л:	50 (166,8)
Всего		920

 

Данная плотность превышает  марочную плотность 900, но не превышает 5% погрешность, поэтому применяем среднюю плотность 920 кг/м³.

 

2.1.3 Сырье и исходные  строительные материалы

Для изготовления керамзитобетонной смеси применяют следующие основные материалы:

• вяжущее (цемент);
• мелкий заполнитель (керамзитовый песок);
• крупный заполнитель (керамзитовый гравий);
• вода.

 

К цементу, предъявляются  требования в соответствии с ГОСТ 10178-85:

• массовая доля оксида магния (MgO) в клинкере не должна быть более 5%;
• содержание хлор-иона не более 0,1%;
• содержание оксида серы должно быть не менее 1,0 и не более 4,0% массы цемента;
• начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 минут;
• 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;