Проект цеху по виробництву аглопоритобетонної суміші у складі відділення підготовки, змішування і формування

Міністерство  освіти і науки України

 

Київський національний університет 

будівництва і архітектури

 

Кафедра технології виготовлення бетонних

і залізобетонних конструкцій

 

 

 

Курсовий проект

з курсу:

“Основи виробництва стінових і  оздоблювальних матеріалів”

на тему:

Проект цеху по виробництву  аглопоритобетонної суміші у складі відділення підготовки, змішування і формування

 

 

 

 

Виконала:

ст. гр. ТБКВМ – 41

Рикова О.О.

 

Керівник:

Пр. Шейніч Л.О.

 

 

 

 

Київ - 2005

 

Завдання

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

 

 

1. Вступ

 

Із легких бетонів виготовляються різні конструкції як для житлового  так і для промислового будівництва.

Використання конструкцій із легких бетонів дозволяє значно знизити вагу будинків, скоротити транспортні витрати, трудомісткість виготовлення і монтажу самих конструкцій. На 20 – 45 % знижується при цьому вартість самих конструкцій. Об’єм капітальних вкладень в 1,4 – 2,5 рази менше, ніж виробництва виробів із звичайного важкого бетону.

Основою для виробництва легких бетонів є пористі заповнювачі  – природні і спеціально виготовлені. Властивості легких бетонів значною  мірою визначаються властивостями  пористих заповнювачів.

Аглопорит одержують випалюванням на агломераційних установках глинистої сировини з добавкою подрібненого кам'яного вугілля (8...10%) або відходів, що містять в своєму складі залишки палива, наприклад, відходів вуглезбагачення, паливних зол чи шлаків. Випалювання проводять до спікання шихти, при цьому пористість структури матеріалу залежить від швидкості вигоряння палива та часткового спучування маси газами, що при цьому утворюються. Випускають аглопоритові заповнювачі у вигляді щебеню, гравію з насипною густиною 400...900 кг/м3 або піску з насипною густиною 600...1100 кг/м3.

Розрізняють легкі бетони щільної  структури, поризовані, а також ніздрюваті бетони(без крупного заповнювача).  В нашому випадку бетон буде мати назву – аглопоритопінобетон. Порівняно  з легким бетоном щільної структури поризований бетон має знижені щільність і коефіціент теплопровідності.

Щоб досягти найбільшої міжзернової пустотності, слід застосовувати крупний заповнювач із зернами приблизно однакового розміру, тобто однієї фракції, наприклад 20...40, 10...20 або 5...10 мм. Заповнювач для крупнопористого бетону може бути у вигляді щебеню чи гравію. При цьому можна використовувати гравій, щебінь із щільних чи пористих гірських порід, штучні пористі заповнювачі, паливні шлаки, цегляний бій. Теплопровідність крупнопористого бетону залежить від його середньої густини й становить 0,30...0,98 Вт/(м×К).

Для поризованого легкого бетону доцільно застосовувати цемент М400 і вище, бо це сприяє зменшенню його витрати, а отже і зменшенню щільності  бетону. В нашому випадку (для  виробництва стінової панелі) аглопоритопінобетон є конструктивно-теплоізоляційним  і має об`ємну вагу від 1000 до 1300 кг/м3 при міцності від 5 до 10 Мпа.

Поризований бетон є різновидом легких бетонів на пористих заповнювачах. Його отримують поризацією розчинової суміші або заміною її поризованим цементним тістом, виключивши із складу дрібний заповнювач. Для поризації таких бетонів застосовують невелику кількість піно- та газотвірних добавок. Залежно від виду використаного заповнювача та способу поризації, бетони дістають відповідну назву, наприклад керамзитопінобетон, керамзитогазобетон. Порівняно з легким бетоном щільної структури поризований бетон має відносно низькі середню густину й коефіцієнт теплопровідності.

Марки поризованих  бетонів за середньою густиною становлять D800...D1400, класи за міцністю при стиску – В2,5...В7,5.

Поризовані  бетони, які відрізняються покращеними  теплофізичними характеристиками, доцільно використовувати для зовнішніх  огороджень (стінові панелі, панелі покриттів).

 

2. Загальна частина.

 

2.1. Характеристика продукції.

 

Тип виробу	Розмір, мм			Об’єм, м3	Витрата арматури, кг	Річна програма, м3
	довжина	ширина	висота
Аглопоритопінобе-тонна стінова панель армована	2400	550	100	0,14	3,42	80000

 

Тип виробу	Параметри виробу	Одиниця виміру	Величина
Аглопоритопінобетонна стінова панель армована ПС 24.55.10	Об`ємна вага	кг/м3	1000
	Міцність на стиск	МПа	7
	Теплопровідність to = 20° вологості W = 15 %	Вт/(м·К)	0,348

2.2. Характеристика  сировини.

№ п/п	Вид матеріалу	Найменування показників	Одиниця виміру	Вели- чина	Обґрунтування
1	Аглопори-товий гравій	Марка за насипною густиною	кг/м3	600	ДСТУ Б.В.2.7-17-95
		Марка за міцністю		П25
		Міжзернова пустотність	%	50-60
		Морозостійкість не менше	циклів	15
		Коефіціент розмякшення зерен не більше		0,7
2	Портланд- цемент	марка насипна щільність щільність водопотреба тонкість помелу	кг/м3 кг/л % г/см2	400 1,3 3,1 27 3500	ГОСТ  19222 - 84
3	ЦНИИПС-1	Осад стовпа піни	мм	Не більше 10	СН 277, ГОСТ 9603
		Кратність	од.	Не менше 20
		Відхід рідини	мл	Не більше 80
4	Вода технічна	виробнича температура pH	º С	20 7,5	ГОСТ 1343 - 83
5	Арматура	клас арматури Æ лінійна щільність текучість	мм кг/м МПа	А - ІІ 6 0,222 295	ГОСТ 5781 - 82

 

2.3. Фізико-хімічні  процеси, супроводжуючі одержання

матеріалу та виробу на його основі.

Внаслідок змішування цементу  з водою відбувається його гідратація, яка призводить до тужавіння та твердіння  цементного тіста з утворенням штучного (цементного) каменю.

Тужавіння портландцементного тіста – це втрата його пластичності без значного розвитку міцності штучного каменю, що утворюється.

Твердіння обумовлене комплексом хімічних, фізико-хімічних та фізичних процесів, які мають місце при взаємодії клінкерних мінералів з водою, і пов’язані із структуроутворенням та нарощуванням міцності штучного каменю у часі.

Взаємодія клінкерних мінералів із водою відбувається за такою схемою:

Аліт піддається гідратації з утворенням гідросилікатів кальцію та портландиту:

 

2(3СaO×SiO₂) + 6H₂O = 3CaO×2SiO₂×3H₂O + 3Ca(OH)₂.              (6.1)

 

Беліт гідратується з утворенням таких самих продуктів як і аліт, але в іншому співвідношенні:

 

2(2CaO×SiO₂) + 4H₂O = 3CaO×2SiO₂×3H₂O + Ca(OH)₂.              (6.2)

 

Алюмінат кальцію гідратується з утворенням гідрокалюміту:

 

3CaO×Al₂O₃ + Ca(OH)₂ + 12H₂O = 4CaO×Al₂O₃×13H₂O.            (6.3)

 

В разі використання гіпсу (як добавки) при гідратації алюмінату  кальцію також можливе утворення етрингіту:

 

3CaO×Al₂O₃ + 3(CaSO₄×2H₂O) + 26H₂O = 3CaO×Al₂O₃×3CaSO₄×32H₂O.           (6.4)

 

В подальшому продукти реакцій (6.3) та (6.4) реагують між собою, і має  місце синтез моносульфату кальцію та портландиту:

 

3CaO×Al₂O₃×3CaSO₄×32H₂O + 2(4CaO×Al₂O₃×13H₂O) =

3(CaO×Al₂O₃×CaSO₄×12H₂O) + 8Ca(OH)₂ + 14H₂O.               (6.5)

 

Склад новоутворень (гідросилікати, гідроалюмінати, гідросульфоалюмінати кальцію, гідроксид кальцію) визначається не тільки хіміко-мінералогічним складом портландцементу, але й умовами твердіння, співвідношенням твердої й рідкої фаз та деякою мірою складом і властивостями заповнювача.

 

2.4. Склад цеху

 

Адміністративно-побутове відділення:

• Санітарний вузол (чоловічий,жіночий).
• Склад  інвентарю
• Переодягальня
• Інші

Арматурне відділення:

• Пости виготовлення арматурних елементів (зварювальні агрегати плоских та просторових сіток, каркасів; апарати для згинання арматурних елементів; інше)
• Складування окремої арматури
• Складування готових арматурних елементів
• Механізми для пересування великогабаритних арматурних елементів

Бетоно-підготовче відділення:

• Силос для зберігання цементу
• Бункер для зберігання піску
• Бак з піноутворювачем ЦНИПС-1
• Бункер аглопоритового гравію
• Шламбасейни
• Емкості для зберігання води та інших рідких добавок
• Бетонозмішувальна установка
• Бетонороздавач для транспортування готової бетонної суміші до формувального відділення

Формувальне відділення:

• Пост підготовки форм
• Пост армування
• Пост формування
• Пост витримування
• Пост ТВО
• Пост розпалублення
• Пост ВТК
• Транспорті операції – мостовий кран та пересувні форми-вагонетки (штовхач)

3. Технологічна частина

3.1. Обґрунтування прийнятої технології виробництва

Згідно проектного завдання нам  дано завдання запроектувати цех  по виготовленню аглопоритобетонної стінової панелі. Також дано завдання ввести пороутворювач – ЦНИИПС-1.  Тобто назва бетону буде – аглопоритобетон з повітрьовтягувальною добавкою. Такий тип легкого бетону називають – крупнопористий, його особливістю є те, що при його приготуванні не використовується дрібний заповнювач –пісок.

 

2.2. Технологічний процес виробництва

1.1.1 – Пост підготовки форми: змащення.

1.2.1. – Пост армування: встановлення у форму просторових каркасів; сіток; окремих стержнів; петель та закладних деталей. Контроль: перевірка відповідності кресленням.

1.3.1. – Пост формування: укладання аглопоритобетонної суміші.

1.4.1. – Пост вібрування: вібрування. Контроль: годинник.

1.5.1. – ТВО. Контроль: термопара, годинник.

1.6.1. – Пост розпалублення: розкривання бортів форми; виймання виробу з форми.

1.7.1. – Очищення форми та відправка форми на новий цикл виробництва.

1.8.1. – Пост ВТК: перевірка відповідності розмірів та ін.

1.9.1. – Склад готової продукції.

 

Арматурне відділення:

2.1. – Склад арматури.

2.2. – Змащення

 

Бетоно-підготовче відділення газобетонної суміші:

3.1.1. – Бункер з ЦНИИПС-1.

3.1.2. – Бункер з цементом. 

3.1.3. – Бак з водою.

3.1.4. – Бункер з аглопоритовим гравієм.

3.2.1. – Дозування води.

3.3.1. – Дозування ЦНИИПС-1.

3.3.2. – Дозування цементу.

3.3.3. – Дозування води.

3.4.1. – Змішування компонентів бетонної суміші.

3.5.1. – Дозування аглопоритового гравію.

3.6.1. – Змішування компонетнів аглопоритобетонної суміші.

3.7.1. – Дозування аглопоритобетонної суміші.