Бетон қоспасын дайындаудың технологиялық үрдісінің қысқаша сипатталуы

Осыған  байланысты біз тек контактсыз ылғал  өлшегіштерді қарастырамыз(СВЧ немесе микротолқынды).

HydroProbe 2 микротолқынды ылғалдылықтың өлшеуiшi  мөлшерлеу немесе тасымалдауды  процесстеріндегi инертті материалдардағы ылғалдылықты өлшеу үшiн арналған. Датчик араластыру процесі басталғанша, автоматика жүйесiне суды мөлшерлеу үшін аналогты немесе цифрлы сигнал береді. Әдеттегiдей, ағымдағы қондырғы бункерлерлі жүйелерде немесе таратушы конвейерлерге болуы мүмкiн.

2.8 сурет – микротолқынды ылғалөлшегіш

 

Датчик 25 Гц жиілікте ылғалдылықты өлшей алады, бұл дегеніміз тез мөлшерлеу  кезінде де өлшеуге мүмкіндік  береді (мысалы бункерден төгу).

Жаңа  технологиялар арқасында, датчиктi күйге келтiруiн дистанциялық түрде Hydronixтiң серiктестiгiнiң арнайы фирмалық бағдарламасы көмегiмен өндiрiп алуға  болады. Қолданушы келесідей спецификалық параметрлерді корсете алады: сигналдын шығыс мәнінің типі мен фильтрлене сипаттамасы.

Датчикти  орнатып болған соң, қолданылатын материал көмегімен калибрлеу керек. Датчиктің  осы типінде калибровкілеудің екі  түрі бар: датчиктің ішінде және басқару  жүйесінің ішінде. Бұл режимдер басқару  жүйесіне салыстырмалы немесе абсолюттік шамаларды жіберуге мүмкіндік береді.

 

9.  Бетонның керекті беріктігін алуға арналған су-цемент қатынасының есебі

Бұл жағдай шешілетін есептің өзектілігіне – бетонды қоспалардың сапсын жақсартуына бағыттайды. Бұл есепті шешу бетонды қоспаның технологиялық  қасиеттерін: техникалық тұтқырлығын  немесе су – цемент қатынасына тәуелді  қаттылық пен қозғалғыштығын және бетонды  қоспаның құрамын зерттеу мен  оңтайландырумен байланысты.

Бетонды қоспа өзінің құрылысы бойынша құрамына цемент толтырғыштар (құм, щебень, керамзит), су және кейбір жағдайларда ауа қоспалы  арнайы химиялық үстемелер кіретін  көп құрамдас бөлікті материалды жүйе болып табылады. Өзінің қасиеттері бойынша бетонды қоспа тұтқыр сұйықтықтар мен қатты денелердің арасындағы орыеды алады. Бетонды қоспаның қасиеттері цементті қамырдың (су мен  цемент қоспасы) мөлшері мен сапасына едәуір дәрежеде тәуелді болады. Одан басқа жайлы төселу, байланыстылық, судың бөлінуі, қозғалғыштық сияқты қасиеттер бетонды қоспаның сапалы қасиеттері болып табылады.

Осы мәселелердің ішіндегі едәуір маңызды қасиет бетонды  қоспаның техникалық тұтқырлығы немесе қаттылық пен қозғалғыштығы. Бұл  қасиет бетонды қоспадағы құрамдас бөліктердің арақатынасымен байланысты болады. Өндірістік жағдайларда бетонды  және темір – бетонды өнімдердің дайындалу технологиясының шарттарына ең жақсы жауап беретін бетонды  қоспаның құрамын таңдау есебін шешуге тура келеді. Бұндай есепті шешу үшін бетонды қоспаның құрамы мен оның техникалық тұтқырлығы арасындағы өзара байланысты білу керек.

Құрамдас  бөліктеріне байланысты бетонды  қоспаның әр түрлі техникалық тұтқырлығы болуы мүмкін: қатты немесе аз ылғалды  және сұйық немесе оңай аққыш.

Құрамдас  бөліктердің айнымалы ылғалдығы  кезіндегі бетонды қоспаға енгізілетін  судың шамасын автоматты түрде  корректирлеудің қажеттілігі цементті тастың беріктілігінің бекітілген тәуелділігінің нәтижесінде, яғни бетон мен ерітіндінің  су – цемент қатынасына тәуелділігі  нәтижесінде пайда болды.

Тәжірибелер көрсеткендей, цементтің толық гидрациясы үшін судың бетонды қоспаның құрамындағы  цемент салмағынан 15 – 25 % – болуы  қажет. Бірақ тәжірибе жүзінде су біршама көп мөлшерде қосылады. Бұл жағдайда су – цемент қатынасы шамасында болатындай бетонды қоспаға белгілі бір иілгіштік беретін судың тек жарты бөлігі ғана пайдалануға кетеді. Судың едәуір бөлігін құрайтын қалған мөлшері құм мен щебень бетін дымқылдандыруға, яғни бетонның сапасын төмендететін кептіру кезінде буланып, ауа тесіктерін қалдыру нәтижесінде судың аса артып кетуін тудыратын цементтің гидрациясына қатысып, бетонда қалады.

Осыдан, бетон сапасының төмендеуі су – бетон қатынасына тәуелді болады. Яғни бұл қатынас үлкейген сайын, бетонның беріктігі төмендейді. Жалпы  жағдайда бетон беріктігі мен  су – цемент қатынасына тәуелділігі  Боломей – Скрамтаев теңдеуі  түрінде көрсетуге болады

,             (2.1)

мұндағы – 28 күнгі қалыпты қатудан кейінгі бетонның беріктігі; 

 – су – бетон қатынасы;

 – бетонның беріктігін не әсер ететін толтырғыштардың және басқа факторлардың әсерін ескеретін қандай да бір эмпирикалық коэффициенттер. Б=0,5.

2.4 к е  с т е - Бетон және цементтiң маркаларының сәйкестiгi

Бетон маркасы	М150	М200	M300	M350	M400	M450	M500	M600 және жоғары
Цемент маркасы	М300	М300 М400	М400 М500	М400 М500	М500 М600	М550 М600	М600	М600

 

1 м3 бетонға  шығындалатын судың шамамен мәнін  есептейміз

Бетон қоспасына судың пайдалануы конустың шөгуi және толтырғыштың iрiлiгiне байланысты анықталады. Біздің жағдайымыөда судың шығынын 175 л/ тең қабылдаймыз.

Жаңадан салынғанған 1 м3 бетон үшін цемент шығынын  есептеу және де оны ендірілген құрылыс  нормаларының ең төменгі шығынымен  салыстыру.

/ =175/0,57=307 кг/м3

Цмин=150 кг/м3

Бұдан әрi есептеулердi цемент шығынын 307 кг/м3 деп қабылдаймыз.

 

Iрiлi-уақты толтырғыштың шығынын (бетонның есептi құрамы), жаңадан салынған бетон үшін шамаланған орташа тығыздық анықтаймыз.

 

Iрi толтырғыштың шығыны келесі формула бойынша анықталады

 кг/м3

мұндағы     

- қиыршық тастың қуыстығы

- қиыршық тастың үйiндi тығыздығы (құрғақ күйіндегі) кг/л

- қиыршық тастың орташа тығыздығы  кг/л

- қуыстардың толтыруы және iрi толтырғыштың жылжымасының коэффициентi

       =1,2 (Iрi құм және қатты қоспалар үшiн).

 

Майда толтырғыштың шығыны келесі формула бойынша анықталады:

 

 кг/м3

 

мұндағы,

Ц,П,Щ,В- цемент, құм, қиыршық тас және судың  сәйкесiнше шығындары кг/м3

ρц, ρщ, ρп- цемент, құм, қиыршық тастың сәйкесінше орташа тығыздығы кг/л.

 

Жаңадан салынған бетон қоспасының орташа шамаланған тығыздығы төмендегі формула  бойынша есептеледі:

ρбс= П+Щ+Ц+В=524+1401+ 307+175=2407 кг/м3

 

Бетонның  өндiрiстiк құрамын толтырғыштардағы ылғалдылықты есепке ала отырып есептеу,  1000 л көлемді бетонараластырғыштың илеуiне материалдардың мөлшерлеуiн анықтау.

Толтырғыштың  ылғалдылығын есепке алып, материалдардың шығынын есептеу

 кг/м3

 кг/м3

және - 1 м3 бетон қоспасы үшін толтырғыштардың шығындары 3% құмның және 1 % қиыршық тастың ылғалдығын ескергенде;

П и Щ - 1 м3 бетон қоспасы үшін толтырғыштардың  шығындары құмның және қиыршық тастың ылғалдығын ескерілмегенде;

Wп,Wщ- толтырғыштардың ылғалдылығы

 

 Толтырғыштардағы  су мөлшерiн есептеу:

 л/м3

 л/м3

Суды  шығынын бетон қоспасы үшін  түзетемiз.

 л/м3

Бетонараластырғыш илеуiне материалдардың мөлшерлеуін есептеу үшiн  бетон қоспасының шығыс коэффициентiн есептеу

мұндағы, - цемент көлемi в л/м3

- ылғал күйдегi қиыршық тастың және құмның көлемі. 

мұндағы, , - ылғал күйдегi құм және қиыршық тастың үйiндi тығыздығы (кг/м3).

Бетонараластырғыштың  илеуiне материалдың мөлшерлеуiн  есептеу.

мұндағы, Vл - жүктеу бойынша бетонараластырғыштың көлемi.

 

Бетон мен  ерітіндінің су – цемент қатынасына тәуелділігі кең тәжірибе үшін есептің  тиімді шешімін қолданбаған болғандықтан, ол цементтің аса шығынына және бетонның беріктілік бойынша біртектіліксіздігі нәтижесінде бетон және темір – бетон өнімдерінің жарамсыздығына әкеледі.

Беріктік  бойынша бетонның біртектіліксіздігін  тудыратын факторлардың бірі су –  цемент қатынасының қолданылатын толтырғыштар ылғалдығының айнымалы болуы нәтижесіндегі  өзгергіштігі болып табылады. Толтырғыштардың  ылғалдығы олардың қоймаларына, жыл мезгілдеріне, метеорологиялык  жағдайларға және тағы басқаларға тәуелді  болады.

 

10. Оператор-технологының жұмыс станциясын таңдау

 

Оператордың жұмыс станциясын таңдауды эргономиялық талаптарға сәйкес жасаймыз,  сонымен  бiрге нақты уақытта жұмыс істейтін бағдарламаларға қажетті ОЗУ мен ПЗУ құрылғыларын таңдаймыз. Үрдісті қолма-қол басқару үшін және керекті ақпараттарды  желі арқылы бергенде бағдарламалардың жұмыс істеу жылдамдығын қолдау үшін   жұмыс станциясына қажетті  CPU қуаттылығы таңдалады.

IntelCorei3 – ( 3,1GHz; 4GBRAM; 320GBHDD; 1,44FDD; 24xDVD-ROM; 512 MBVIDEO; 10/100 MbitEthernet; Sound; Mouse; Keyboard)-негізіндегі өндірістік жұмыс станциясын таңдаймыз. Оған қосымша сұықкристалды LCD мниторын таңдаймыз, ол   оптмиалды рұқсаты 1280X1024 нүкте, 30-97кГц, көріну бұрышының кеңдігімен сипатталады.

WindowsXP басқару жүйесiн таңдаймыз - бұл келесiмен түсіндіріледі: қолданушы үшiн өте  ыңғайлы және кең тараған түрі, өз құрамына компьютер өнiмдiлiгін  жоғарылататын құралдары қосады. WindowsXP-дiң таңдауының бас себебi SIMATIC S7-400 контроллерлерін басқару үшін қажетті бағдарламалық қамтымен үйлесімділігі және визуализациялау және басқару үшін арналған WinCC бағдарламасымен бірге жұмыс істеу мүмкіндігі.

Өнеркәсіптік  автоматтандыруда  SCADA-жүйелер облысында қатал бәсекелестік орын алған. Бұл бағдарламалық қамсыздандыруды жасаушыларға өз пакеттерін тек қажетті функциялармен қамсыздандыру емес, сонымен бірге олардың тиімділігінің, ашықтығының, қолданыстағы қолайлығының және қарапайым оқуылуының жоғарғы  дәрежесін  қамтамасыз ету қажет.

ТП АБЖ-сін  құрудың желісі ол күннен-күнге дамып  келе жатқан Siemens автоматтандыру департаментімен және SIMATIC өнімдерін қолдану негізі болып табылады. SIMATIC бағдарламалық-аппараттық құралдар көмегімен қарапайым жүйеден активті немесе реактивті қуатпен топтық реттеу сияқты күрделі жүйелерге дейін құрастыруға болады. Автоматтандырудың таратылған күрделі жүйелерін құру үшін Siemens Totally Integrated Automation концепциясының талаптарына толық жауап беретін үздіксіз және периодты процестерді басқаратын жүйені қамсыздандыратын SIMATIC PCS7 комплексін ұсынады. Бұл концепцияның мақсаты жалпы бір бағдарламалық-аппарат негізінде, өндірістік процесстерді автоматандырудан бастап өндірісті басқару деңгейімен қоса кәсіпорынның ресурстарын жоспарлауға дейінгі кәсіпорынның барлық деңгейлерін басқаруды біріктіруге мүмкіндік береді.   

Параметрлерді жинау, архивтеу және визуализациялау  Siemens фирмасының Scada пакеті  WinCC негізінде Widows басқарумен PCS7 резервті серверлерінде орындалады. Резервті серверлер WinCC пакетінің арнайы бағдарламасымен қамсыздандырылған. Егер кез келген бір сервер істен шықса, басқару резервті серверге беріледі. Бұл жүйенің визуализациялаудың және архивтеудің үздіксіз жұмысын қамтамасыз етеді, АРМ клиенттерінің жұмысынтарына кедергі келтірмейді.  Сонымен бірге PCS7 серверлері бағдарламалық логикалық контроллерлерді, серверлерді және жұмыс станцияларын конфигурациялау және бағдарламалау орындалатын инженерлік станциялар ретінде де қолдануы мүмкін. 

Siemens фирмасының Scada пакеті  WinCC-ді Wonderware фирмасының Scada пакеті InTouch-пен салыстырып көрейік.

2.5 к е с т е - Scada жүйелерін салыстыру

WinCC	InTouch
Өнеркәсіптік автоматтандыру, технологиялық  процесстерді басқару және диспетчерлік бақылау үшін қуатты адам-машиналық  интерфейсі (HMI)
Siemens	Wonderware
Масштабталынған, 128 сыртқы тегімен қарапайым  жүйесінен 12 дублированных серверлермен күрделі таратылған жүйелерге дейін  (до 64000 тегов на каждом) және 32 клиенттер;	Масштабталынған, визуализациялау жүйесі 60 000 тегке Мәліметтер қорына толық  рұқсатымен, DDE және SuiteLink протоколдары бойынша жазба жүргізуге мүмкіндіктері  жоқ және DDE немесе SuiteLink серверлері ретінде ұсына алмайды, Alarms-ты квитироть  ету мүмкіндігі жоқ;
Резервті серверлерді қолдану	Қолданылмайды
MS SQL Server 2000 базасында архивтеу жүйесінің  жоғарғы өнімділігі (скорость - до 10000 тегов в секунду);	InTouch Development Recipe, SPC, SQL Acess мәліметтер базасына рұқсат ету  модулдері енеді. Егер MS SQL Server қолданылатын  болса, онда  әр бір InTouch клиентіне  WW CAL лицензия қажет;
Тегтармен, хабарлармен және архивтермен  алмасу үшін және басқа өндірушілердің  SCADA-жүйелерімен алмасу үшін OPC стандартын толық қолдау;	Барлық InTouch жүйелері I/O серверлер наборын  ұсынады, OPC Link, DA серверлерін;