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

Из цеха панели выводятся на склад  готовой продукции с помощью  самоходной тележкой СМЖ-151А, а также конвейера отделки и комплектации.

 

2.2.2 Укладка и уплотнение бетонной смеси

Укладка и равномерное распределение бетонной смеси внутри форм – полуавтоматическое управление. Бетоноукладчик СМЖ 166Б имеет бункера, установленные на раме, которая может двигаться продольно; бункера двигаются поперечно по порталу, имеется поворотная воронка с движением на 180°С, что позволяет распределять смесь по поверхности изделия любого очертания. Непрерывную выдачу бетонной смеси производят ленточными питателями.

Удобоукладываемость бетонной смеси  для изготовления наружных стеновых панелей должна составлять 5-10 секунд. Распределение и уплотнение бетонной смеси в форме осуществляется посредством объёмного виброуплотнения. При таком уплотнении вибрационные импульсы сообщаются всей бетонной смеси формуемого изделия в объёме формы. Объёмное виброуплотнение осуществляется на виброплощадках с вертикально направленными колебаниями с частотой 50 Гц.

Виброплощадка – универсальное  формовочное оборудование для формования широкой номенклатуры изделий в передвижных формах с грузоподъёмность до 20 т. Виброплощадки передвигают колебательные движения от рамы с вибровозбудителем к закреплённой на нём форм со смесью. Рамы имеют упругие опоры и устройства для крепления форм электромагнитным способом.

 

2.2.3 Тепловая обработка изделий

 

Эффективность применения бетона в  современном строительстве в значительной мере определяется темпами производства железобетонных изделий. Решающим средством ускорения твердения бетона в условиях заводской технологии сборного железобетона является тепловая обработка.

Как известно, цикл тепловой обработки  бетонных и железобетонных изделий складывается из следующих периодов:

1) подъём температуры;

2) изотермическая выдержка при наивысшей принятой температуре;

3) охлаждение изделий.

1. Период подъёма температуры.

Преждевременное повышение температуры  даже в условиях, исключающих возможность испарения влаги, отрицательно отражается на конечной прочности бетона. Оптимальное время подъёма температуры перед тепловой обработкой зависит от ряда факторов и оно тем меньше, чем тоньше помол цемента, чем меньше в нем белита и чем выше температура среды, в которой выдерживается бетон перед тепловой обработкой.

Постепенный подъём температуры не только повышает прочность бетона, но и обеспечивает получение более  устойчивых прочностных показателей. За счёт нагрева скорость реакции гидратации цемента резко возрастает и ускоряется структурообразование бетона.

Схватывание бетона зависит не только от состава цемента и бетона, но и от температуры окружающей среды. Чем выше В/Ц и подвижность  бетонной смеси и ниже температура  среды, тем продолжительней подъём температуры. В зависимости от этих факторов время подъёма температуры для бетонов на портландцементе может изменяться от 2 до 10 ч. В нашем случае подъём температуры продолжается в течении 1,5 часа до температуры 80-85°С, так как используется предварительный разогрев керамзитобетонной смеси.

 

 

2. Период изотермической выдержки

После подъема температуры до заданного  максимума следует период изотермического  прогрева, когда изделие выдерживается  при требуемой постоянной температуре. В этот период необратимо фиксируются все те дефекты структуры, которые приобрел бетон в период нагрева.

Однако температурное равновесие в этот период может нарушаться вследствие экзотермии цемента. В этом случае происходят отдача тепла от изделия в окружающую среду и испарение воды. Изменение влажностного состояния и температуры изделия при тепловой обработке. В течение небольшого промежутка времени вследствие экзотермического эффекта температура бетона значительно возрастает и может превысить температуру среды. При этом максимальное превышение температуры среды может достигать 6...8°С.

На данном этапе наблюдается  наибольшая скорость формирования бетона. Разность температуры и влагосодержания  по сечению бетона в этот период начинает уменьшаться и постепенно выравнивается, что значительно улучшается условия структурообразования, кроме того, в это время идёт дальнейшая гидратация цемента. Длительность периода определяется скоростью выравнивания температурного поля в бетоне и кинетикой химических реакций и составляет 7,5 часов.

3. Период охлаждения

При понижении температуры в  тепловой установке в период охлаждения температура бетона должна снизиться  до температуры окружающей среды.

В этот период бетон имеет большую  температуру, и внутреннее давление паров в изделии превышает давление паров окружающей среды. За счет образовавшегося температурного градиента происходит интенсивное испарение влаги из бетона. По мере охлаждения изделия и испарения влаги с поверхности происходит миграция влаги из центральных участков изделия. Влага, удаляясь из изделия в виде пара, образует каналы, которые идут во все стороны от центральных участков изделия к периферии и соединяют между собой пустоты и поры, образовавшиеся в процессе приготовления и укладки бетона. Вследствие этого цементный камень имеет больше пор, и после тепловой обработки характеризуется направленной пористостью. Продолжительность периода охлаждения – 2 часа.

При выгрузке изделия из камеры температурный  перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40°С.

В итоге, тепловая обработка наружных стеновых панелей из керамзитобетона осуществляется насыщением пара в щелевой камере по следующему тепловому режиму:

 

,ч                                                                                   (2.16)

где Т₁ – время периода подогрева, ч;

Т₂ – время периода изотермической выдержки, ч;

Т₃ – время охлаждения, ч.

 

, ч

Данный тепловой режим обеспечивает минимальный расход топливно-энергетических ресурсов.

Рис. 2.2 - График тепловой обработки

I период – период подогрева; II период – период изотермической выдержки; III период – период охлаждения.

 

Тепловлажностная обработка оказывает  существенное влияние на конечную прочность бетона. Следует отметить что, такие факторы как: длительность предварительной выдержки, водоцементное отношение, жесткость бетонной смеси, вид цемента должны всегда учитываться при назначении режима тепловой обработки.

 

2.2.4 Отделка панелей

Формование наружных стеновых панелей по конвейерной схеме осуществляется «лицом вниз». Декоративная отделка панелей производится декоративным составом на основе мраморной крошки с размером частиц, до 10 мм, а также ковровой керамикой.

Керамические плитки подбираются  по рисунку, наклеивается на бумажные листы и укладываются на поддон форм-вагонеток. Облицовка крепится слоем цементно-песчаного раствора толщиной 2 см, с подвижностью не более 1-2 см.

После тепловой обработки, электромостовым  краном стеновая панель устанавливается на моечную машину, где производится отчистка поверхности от бумаги с помощью горячей воды.

При декоративной отделки стеновых панелей мраморной крошкой, отдельно приготавливается фактурная бетонная смесь. После тепловой обработки стеновая панель мостовым краном устанавливается на машину для обнажения фактурного слоя, где обнажение производится при помощи абразивных дисков.

 

2.3 Выбор оборудования

 

Для укладки бетонной смеси применяем бетоноукладчик СМЖ-3507 со следующими характеристиками:

• Ширина колеи – 4500 мм;
• Число бункеров – 1;
• Вместимость бункера – 5 м³;
• Производительность – 20 м³;
• Скорость передвижения – 1,8-11,6 м/мин;
• Мощность электродвигателя – 16,1 кВт;

Габаритные размеры:

• длина – 3 360 мм;
• ширина – 6 300 мм;
• высота – 3 100 мм;
• Масса – 10 500 кг.

 

Необходимое количество машин и  другого оборудования определяем по формуле:

 

                                                                                   (2.17)

 

где М – количество машин, подлежащих установке;

П_ч – требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу;

П_п – паспортная часовая производительность выбранной машины;

К_об – коэффициент использования оборудования по времени К_об = 0,943.

 

Всего на цех применяем 2 бетоноукладчика СМЖ-3507.

Для укладки цементно-песчаного  раствора применяем СМЖ-69А со следующими характеристиками:

• Ширина колеи – 4 500 мм;
• Число бункеров – 1;
• Вместимость бункера – 5 м³;
• Производительность – 15 м³;
• Скорость передвижения – 12-8 м/мин;
• Мощность электродвигателя – 6,3 кВт;

Габаритные размеры:

• длина – 2 600 мм;
• ширина – 6 300 мм;
• высота – 2 900 мм;
• Масса – 4 200 кг.

Всего на цех применяем 4 укладчика СМЖ-69А.

Для уплотнения бетонной смеси в цехе устанавливаются  виброплощадки СМЖ-200Б, по одной на каждую ветвь линии, со следующими характеристиками:

• Номинальная грузоподъёмность – 15 т;
• Число виброблоков – 8;
• Характеристика колебаний – вертикально-направленные;
• Частота колебаний – 50 Гц;
• Мощность электродвигателя – 88 кВт;

Габаритные размеры:

• длина – 10 260 мм;
• ширина – 2 986 мм;
• высота – 689 мм;
• Масса – 6 600 кг.

Всего на цех принимаем  две виброплощадки СМЖ-200Б.

Для кантования изделий  устанавливают кантователь СМЖ 3001Б  с характеристиками:

• Грузоподъёмность – 20 т;
• Угол поворота платформы – 45°;
• Угол поворота кантователя – 80°;
• Мощность электродвигателя – 7,5 кВт;

Габаритные размеры  форм:

• длина – 8 000 мм;
• ширина – 3 740 мм;
• высота – 500 мм;

Габаритные размеры  кантователя:

• длина – 4 500 мм;
• ширина – 4 000 мм;
• высота – 3 600 мм;
• Масса – 6 000 кг.

Всего на цех принимаем  один кантователь.

Для заглаживания свежесформованных  изделий применяем заглаживающее  устройство 1-ШБ со следующими техническими характеристиками:

• Вид рабочего органа – брус;
• Скорость рабочего органа – 180 ходов/мин;
• Мощность электродвигателя – 4,5 кВт;
• Ширина бруса – 300 мм.

Всего на цех применяем  два заглаживающих устройства 1-ШБ.

Для перемещения форм-вагонеток из тепловых камер на технологические посты применяется передаточное устройство, снабжённое передаточной тележкой СМЖ-444-02 с характеристиками:

• Грузоподъёмность – 20 т;
• Скорость передвижения толкателя – 24 м/с;
• Число двойных ходов толкателя – 4%;
• Мощность электродвигателя – 18 кВт;

Предельные размеры  форм:

• длина – 8 000 мм;
• ширина (по колеи) – 3 840 мм;

Всего на цех устанавливаем 3 передаточных устройства СМЖ-444-02.

Для раздачи бетонной смеси и цементно-песчаного раствора применяем раздаточный бункер СМЖ-1Б с техническими характеристиками:

• Ширина колеи – 1 720 мм;
• Вместимость бункера – 5 м³;
• Скорость передвижения – 40-60 м/мин;
• Мощность электродвигателя – 8 кВт;