Проект завода по производству тротуарной плитки мощностью 1000000 м2 в год

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Восточно-Сибирский  государственный технологический  университет

(ГОУ ВПО ВСГТУ)

 

Строительный  факультет 

Кафедра: «Производство  строительных материалов и изделий»

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему:  Проект завода по производству тротуарной плитки мощностью 1000000 м² в год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2010

Введение.

Во времена, когда все дороги, трассы и автострады укладывали асфальтом, на втором плане оказалось мощение улиц и площадей. Многокилометровые участки дорог, парки улицы, аллеи – все было покрыто асфальтом. Но со временем, в результате постоянных механических нагрузок, воздействия природных факторов они трескались, выгорали, разрушались. После проведения ремонтных работ, такие дороги значительно теряли свои свойства.

Когда на рынке  появилась тротуарная плитка, то необходимость  подбирать различные камни для  укладки дорог отпала сама собой. Такие изделия имеют стандартную  форму и строгие размеры, поэтому  работа с брусчаткой не доставит больших трудностей. К тому же тротуарная плитка очень красива, практична, и что самое главное – очень стойкая к механическим нагрузкам и климатическим факторам. В наше время брусчатка из натурального камня еще пользуется хорошим спросом, но искусственная тротуарная плитка, которая имитирует разнообразные природные материалы, с каждым днем завоевывает все большую популярность у населения.

Она применяется  при мощении: дорог, площадок возле  магазинов и супермаркетов, алей в парках. Но в последнее время брусчатку чаще всего применяют при оформлении территории загородных домиков и коттеджей.

Технология  производства тротуарной плитки позволяет  изготовлять брусчатку не только с гладкой поверхностью, но также  плитку, поверхность которой подобна кирпичу, натуральному камню, доскам и разным породам древесины. Именно красящие элементы, которые применяются при изготовлении брусчатки, позволяют выполнять такие немыслимые цветовые решения. Но кроме своих основных функций они также должны противостоять влиянию атмосферных осадков и ультрафиолетового излучения.

1. Анализ состояния научно-технического прогресса в производстве строительных материалов, изделий, конструкций.

Тротуарная  плитка предназначена для благоустройства  и декоративного оформления покрытий тротуаров, площадей, перронов, территорий перед коттеджами, офисами, банками.

Тротуарная  плитка придает городу или загородному  участку цивилизованный и ухоженный вид, замена асфальта на плитку имеет множество преимуществ. Среди них и простота укладки, и привлекательный внешний вид тротуарной плитки и долговечность тротуарной плитки по сравнению с другими покрытиями. В настоящее время производится плитка широкой цветовой гаммы путём ввода в бетонную смесь различных красителей. Из обычного портландцемента производится  тротуарная плитка приглушенных тонов, характерных для природного камня, а при использовании белого цемента возможно получение тротуарной плитки ярких насыщенных тонов.

Достоинства тротуарной плитки:

Тротуарная  плитка производится из натурального, экологически чистого материала без вредных примесей и искусственных красителей, не выделяет канцерогенов.

Высокая прочность  тротуарной плитки, способность выдерживать  большие механические нагрузки и  ее низкая истираемость значительно  продлевают срок ее эксплуатации и позволяют надолго сохранить ее привлекательный внешний вид.

Способность тротуарной плитки выдерживать очень низкие температуры делают ее практически  незаменимой в условиях сурового российского климата.

Тротуарная  плитка мало восприимчива к разрушительному воздействию дождя, ветра и открытого солнца.

Тротуарная плитка легко очищается от любых типов загрязнений и нуждается в минимальном уходе.

Тротуарная  плитка — идеальный вариант для  мощения тротуаров, дорожек и  приусадебных территорий. Комбинируя между собой плитки разного размера, цвета и фактуры можно создать бесчисленное количество вариантов укладки. Все это позволяет гармонично вписать тротуарную плитку в любой ландшафт, будь то городская площадь или загородный парк.

При незначительной разнице в цене, по сравнению с тем же асфальтом, тротуарная плитка требует гораздо меньше затрат на укладку, содержание и уход.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Обоснование строительства предприятия.

При выборе экономического района строительства проектируемого предприятия необходимо учесть потребность данного района в производимой продукции и наличием источников сырья и материалов, определить производственные связи проектируемого предприятия по снабжению и сбыту, транспортные центры доставки и их долю в потреблении готовой продукции, а также условия транспортировки. Возможный пункт нового строительства должен быть максимально приближен к местам потребления готовой продукции и к источникам сырья и материалов.

На данный момент в г. Улан-Удэ наблюдается нехватка качественной тротуарной плитки для благоустройства зданий и сооружений. Также наблюдается рост строительства дорог, а следовательно увеличение потребности в плитке для мощения тротуаров. Также строительство завода обуславливается созданием дополнительных рабочих мест и внедрением новых технологий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Производственная мощность и номенклатура продукции.

В результате анализа потребности  города и населения в тротуарной плитке мощность предприятия принята 1 млн. м² в год. Также прогнозируются поставки в районные центры республики.

Характеристики  выпускаемой продукции.

Марка по прочности  М300

Морозостойкость 200 циклов

Истираемость  менее 0,5 г/см2

Плотность 2400 кг/м3

Rизг.=5

Номенклатура  выпускаемой продукции:

-плиты квадратные 300*300*50 для укладки на щебеночных и бетонных основаниях;

-плиты квадратные 300*300*60 для укладки на песчаных и стабилизированных основаниях;

-плиты квадратные 300*300*100 для укладки на щебеночных и бетонных основаниях на тротуарах в местах заезда тяжелого транспорта.

Также предполагается выпуск плиток различной цветовой гаммы (красный, желтый, белый, зеленый).

 

 

 

 

 

4. Характеристика сырьевой  и топливно-энергетической базы  предприятия.

Основным сырьем для производства плитки является заполнитель  из отсевов кварцитового песчаника Черемшанского ГОК крупностью до 10мм и влажностью 6%.

Черемшанское  месторождение кварцитовидных песчаников расположено на территории Прибайкальского  района Бурятии, в экономически освоенной  и доступной его части. Оно  находится в 60 км от г.Улан-Удэ и железнодорожной станции Мостовая и связано с обоими пунктами асфальтированными дорогами.

Основное полезное ископаемое месторождения – высококремнеземистые породы, пригодные в качестве сырья  для цветной и черной металлургии, стекольной, формовочной, керамической и других отраслей промышленности, использующих в своем производстве кварциты и продукты их переработки. Наиболее эффективно получение из них технического кремния высших марок, карбида кремния, ферросилиция и огнеупорных материалов.

Таблица 4. Химический состав песчаников Черемшанского месторождения (мас.%)*

	Разновидности песчаников
	1	2	3
SiO2	99,25	99,2	99,0
Al2O3	0,34	0,43	0,45
Fe2O3	0,08-0,3	0.133	0,19-0,20
TiO2	0,017	0,024	0,025
CaO	0,025	0,08	0,03
MgO	0,017	0,02	0,02
K2O	0,057	0,083	0,08
Na2O	0,13	0,02	0,08
п.п.п.	0,13
Диаметр кварцевых  зерен, мм	0,1-0,7	0,1-0,3	0,3-0,4
*Спектральным  анализом установлены также (мас.%):Cr-0,0009; Mn-0,00013; Cu-0,00007; Pb-0,00006; Sn-00001.

 

В качестве вяжущего используется цемент М400 Д0, поставляется с ООО «Тимлюйский цементный завод» автомобильным транспортом. Завод расположен в 120 км.от города Улан-Удэ на станции Тимлюй Восточно-Сибирской железной дороги. Промышленная площадка завода расположена в непосредственной близости от Сибирского автотракта, идущего параллельно Транссибу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Режим работы предприятия.

Режим работы предприятия (цеха) определяется в зависимости  от характера    производства, мощности и других факторов. Под  режимом работы понимается число  рабочих дней в году, количество смен в сутки и продолжительности смены в часах, предусмотренных действующим законодательством и характером производства.

Различают фонд времени работы предприятия, в соответствии, с которым рассчитывают выпуск продукции, потребность в сырье, топливе и др., и фонд времени работы технологического оборудования, который используется при расчете и выборе оборудования.

При односменном режиме работы, при прерывной неделе фонд времени  работы предприятия составит:

Гф.пр.=(365-m)*8=(365-105)*8=2080   час/год,   (1)

 где m – число выходных и праздничных дней в году.

Годовой фонд времени  работы технологического оборудования с учетом      планового  ремонта составит:

Гф.об.=Гф.пр.*Кисп,   (2)

Гф.об=2080*0,9=1872 час/год 

где Кисп. – коэффициент  использования оборудования, 0,85-0,95.

Производительность  предприятия по готовой продукции  определяется по формулам:

Псут.=Пгод./N,   (3)

где Пгод. – заданная готовая  производительность, 1млн. м²/год;

1млн. м²*0,07м=70000м³/год.

N - количество рабочих дней в году.

N=260

Псут.=70000/260=269,23м³/сут.

Пчас.=Пгод./Гф.пр.    

Пчас.=70000/2080=33,65м³/час.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Технологические решения.

Существует три основных метода производства тротуарной плитки: вибролитьё, вибропрессование и гиперпрессование.

При вибролитье жёсткая бетонная смесь укладывается в пластиковую форму. Форма ставится на вибростол (стол с непрерывно вибрирующей поверхностью) и выдерживается на нём некоторое время. После того как бетонная смесь в форме утрамбовалась, форма снимается со стола и выстаивается в тёплом месте около 48 часов, после чего из неё достаётся готовое изделие.

При вибропрессовании полусухая бетонная смесь подается в прессформу (матрицу), которая стоит на столе вибропресса. На смесь сверху начинает давить пуансон (деталь обратная матрице, идеально точно входящая в нее, как поршень в цилиндр) и давит до полного уплотнения смеси. Во время уплотнения смеси пуансоном происходит вибрация стола и, если вибраторы установлены на пуансонах, то и вибрация пуансонов. После завершения цикла матрица поднимается вверх, пуансон же только немного приподнимается выталкивая готовое изделие из матрицы на поддон. Метод высокопроизводителен и допускает высокую степень автоматизации.

При гиперпрессовании полусухая бетонная смесь укладывается в прессформу (матрицу), которая стоит на станине. На смесь сверху начинает давить пуансон (деталь обратная матрице, идеально точно входящая в нее, как поршень в цилиндр) и давит до полного уплотнения смеси. Пуансон и матрица в данном случае, не вибрируют. Уплотнение смеси производится за счет приложения высокого давления на малую площадь. После завершения цикла матрица поднимается вверх, пуансон же только немного приподнимается выталкивая готовое изделие из матрицы на поддон. Метод высокопроизводителен, допускает высокую степень автоматизации и является наиболее прогрессивным на данный момент.

Преимущества  и недостатки данных методов.

Тротуарная  плитка изготовленная методом вибролитья:

1.Производство  методом вибролитья получается  очень привлекательная тротуарная плитка с гладкой блестящей поверхностью, высокими характеристиками морозостойкости (350 циклов) и прочности (М450-М600).

2.Ассортимент зависит  только от ассортимента имеющихся  у Вас форм. Очень гибкое производство, есть возможность быстрого перехода на новый вид изделий без особых затрат;

3.За счет  использования специальных модификаторов  и добавок можно увеличить  прочность изделия. Но, в конечном  счете, качество изделий нестабильно  из-за седиментации инертных компонентов  смеси в результате вибрации  на вибростоле. Данная технология в развитых странах фактически не используется.

Характеристика  тротуарной плитки полученной методом  вибропрессования:

1.Производство  вибропрессованием позволяет получить высокопрочную (М200-М400), морозостойкую (200—300 циклов) тротуарную плитку с шершавой пористой поверхностью. Такая плитка идеальна для мощения тротуаров — по ней удобно ходить даже в ботинках со «скользкой» подошвой.

2.Вибропрессованием  можно получать большое количество  продукции за день, минимально  влияние «человеческого фактора».