Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГОУ СПО «Хабаровский строительный техникум» 
 

Специальность ПНК 270107 Оценка_____ 
 

Допущен к защите

Зав. отделением

Порунова Любовь Георгиевна

"_____"_________________2011г. 
 
 
 

Курсовая работа

Тема: формовочная линия по производству аэродромных плит по агрегатно-поточной технологии. 

Руководитель работы:

Луконина Тамара Ивановна

"_____"_________________2011г. 

Студент гр. Т-941

Демидов Максим Валерьевич

"______" _________________2011г. 
 
 

Хабаровск 2011

       
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

      Бетон считается одним из древнейших строительных материалов. Об этом свидетельствуют, сохранившиеся до наших дней, здания и сооружения. Вначале бетон использовался  для возведения монолитных сооружений и конструкций, но наука на месте не стоит, и поэтому был создан ещё более эффективный прочный строительный материал – это железобетон. С развитием железобетонных конструкций, армированных сетками и каркасами, успешно начало развиваться строительство различных зданий и сооружений при наименьших трудовых затратах и повышенных сроках возведения.

     Следующим этапом развития железобетона стало  применение предварительно-напряжённых  конструкций, что способствовало снижению расхода арматуры в железобетонных конструкциях, повышению их долговечности и трещиностойкости. Также значительным продвижением в развитие железобетона стало применение различных видов добавок.

     На  заводах железобетонных изделий  важное значение имеет обеспечение  необходимой прочности изделий в наиболее короткие сроки. Естественное твердение позволяет получить необходимую прочность через длительное время, что влечёт за собой увеличение количества форм (60-70% массы всей стали) и производственных площадей. Решающим средством ускорения твердения бетона, в условиях заводской технологии сборного железобетона, является тепловая обработка.

      Тепловая обработка  входит в технологический процесс  изготовления железобетонных изделий  и занимает 70-80 % времени всего  цикла изготовления изделий. Тепловая обработка на действующих предприятиях колеблется от 2,5-24 часов и осуществляется в ямных, туннельных, щелевых, вертикальных камерах, кассетах, автоклавах, под колпаками – как периодического, так и непрерывного действия; а источником тепла при этом служит пар, вода, электроэнергия, инфракрасные лучи.

      Сущность тепловлажностной обработки  состоит в том, что при повышении  температурной среды до 85-1000С  скорость реакции гидратации значительно  увеличивается, т.е. процесс твердения  ускоряется и изделия в более короткий срок, чем при обычной температуре, приобретают механическую прочность, допускающую их транспортировку и монтаж.

     На  тепловую обработку расходуется  до 70 % всей тепловой энергии на производство сборного железобетона. Высокая стоимость  энергоносителей при низкой эффективности их использования, неритмичная поставка топлива приводят к сокращению объёмов выпускаемой продукции. При таких обстоятельствах необходим иной подход к процессам ускорения твердения бетона в заводских условиях. Максимально возможное применение комплексных химических добавок, переход на низкотемпературный режим, использование частично-термосных и термосных режимов требуют грамотного инженерного подхода к конструированию тепловых установок, теплотехнического расчёта ограждающих конструкций, составление теплового баланса.

     Одним из возможных путей повышения  эффективности производительности строительных материалов является создание автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и  автоматизированных систем управления предприятием (АСУП).

     Благодаря АСУТП повысилось качество и количество выпускаемых изделий, уменьшился, например, расход теплоносителя, при производстве железобетонных изделий, уменьшилось  отрицательное влияние на окружающую среду, облегчен труд рабочих, точный расход материалов для производства изделий.

      На всех заводах  железобетонных изделий внедрены электронно-вычислительные машины (ЭВМ), что позволяет осуществить  обработку информации автоматическими  устройствами со скоростью, в несколько миллионов раз превышающей скорость обработки информации человеком.

      Для успешного развития, перед промышленностью  сборного железобетона определены основные направления, ведущими из которых являются:

     Разработка  и организация эффективных видов  вяжущих и их массовое производство, арматурной стали, высококачественных заполнителей, комплексных химических добавок и новых видов бетона;

     Повышение степени заводской готовности изделий;

     Снижение  массы конструкций за счёт применения тонкостенных конструкций, предварительно напряжённых и конструкций из лёгкого бетона;

     Коренное  улучшение технологий в производстве железобетонных конструкций, а также  реконструкция действующих заводов;

     Снижение  энергетических затрат на обеспечение  ускорения твердения бетона, за счёт введения химических добавок, применения терморежимов, использование гелиотермообработки и другого, что приводит к снижению стоимости продукции.

     Выпускаемые железобетонные изделия используются во всех областях строительства, т.к. железобетон  является основным строительным материалом, и нашёл широкое применение в жилищном, промышленном, транспортном и сельскохозяйственном строительстве. 

1.1. Назначение и  место положения  предприятия

     Для строительства завода Железобетонных изделий 
выбран г. Хабаровск, в связи с тем, что он является 
центром Дальнего востока, в нем сконцентрировано 
наибольшее количество отраслей народного хозяйства, 
которым  в будущем потребуется больше производственных и жилых площадей. Благодаря выгодному экономико-географическому положению реализация     продукции     будет   производиться в максимально короткие сроки.

     Хабаровский край богат минеральными ресурсами, месторождение которых, находится вблизи города Хабаровска. Этот фактор скажется на количестве производственных затрат завода Железобетонных изделий при производстве, а именно при доставке сырьевых материалов. Доставку цемента будет производиться со Спасского цементного завода, 
доставка щебень будет осуществляться с Корфовского 
карьера вагонами.  Песок Покровка железнодорожным транспортом. 
 

1.2. Номенклатура выпускаемой  продукции.

    Плиты аэродромные типа ПАГ-14V из тяжелого бетона В 25,

при F 150; Выпускаемые по ГОСТ 25912 «Плиты железобетонные предварительно напряженные ПАГ для аэродромных покрытий. Технические условия». 

     Плиты аэродромные типа ПАГ изготавливают  из тяжелого бетона, размерами 6*2 м и предназначенные для устройства сборных аэродромных покрытий.

     Плиты изготавливают рабочей поверхностью (верхняя поверхность аэродромного покрытия) «вниз». Рабочая поверхность плит, изготавливаемых этой поверхностью «вниз», должна иметь рифление. Рифление поверхности образуют путем применения в качестве днища поддона формы стального листа с ромбическим рифлением по ГОСТ 8568. Лист на поддоне располагают так, чтобы большая диагональ ромба была перпендикулярна к продольной оси плиты.

     Армирование плит производят:

     в продольном направлении – напрягаемой  арматурой;

     в поперечном направлении – ненапрягаемой  арматурой.

     В качестве напрягаемой арматуры плит применяют стержневую арматурную сталь класса АтV марки 23Х2Г2Т.

     Ненапрягаемая арматура – из стержневой арматурной стали классов

     А-111 и арматурной проволоки Вр-1.

     Плиты обозначают марками, состоящими из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисом.

      ПАГ-14V,

      Первая группа содержит сокращенное буквенное наименование плиты – ПАГ (плита аэродромная гладкая).

     Во  второй группе приводят толщину плиты  в сантиметрах и характеристику напрягаемой продольной арматуры.

     Плиты следует изготовлять из тяжелого бетона средней плотности более 2200 до 2500 кг/м³ включительно, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 26633.

     Плиты должны изготавливаться из бетона класса по прочности на растяжение при изгибе В_btb = 3,6 и класса по прочности на сжатие В25. При этом фактическая прочность бетона на сжатие не должна быть ниже 29,4 МПа (300 кгс/см²).

     Нормируемая передаточная прочность бетона –70%

     В качестве вяжущего следует применять  портландцемент по ГОСТ 10178, предназначенный  для бетона аэродромных покрытий.

     Крупный и мелкий заполнители – по ГОСТ 10268 (крупность зерен крупного заполнителя – не более 20 мм).

     Пластифицирующие  и воздухововлекающие (газообразующие) химические добавки, применяемые при  приготовлении бетона, должны удовлетворять  требованиям нормативно-технической  документации, утвержденной в установленном  порядке.

     Вода  – по ГОСТ 23732.

     Формы и размеры арматурных и монтажно-стыковых изделий должны соответствовать  требованиям, приведенным в ГОСТ 25912.4.

     Сварные арматурные и монтажно-стыковые изделия  должны удовлетворять требованиям  ГОСТ 10922. 

     Арматурная сталь должна удовлетворять требованиям:

     Стержневая  арматурная сталь классов:

     Ат- V – ГОСТ 10884;

     А-111 – ГОСТ 5781;

     Арматурная  проволока Вр-1 – ГОСТ 6727.

     Натяжение напрягаемой арматуры плиты осуществляется механическим способом.

     Значение  напряжений в напрягаемой арматуре, контролируемые по окончании ее натяжения на упоры, для арматурной стали класса Ат-V – 590 Мпа (5400 кгс/см²).

     Применяемые для смазки форм материалы не должны оказывать вредного воздействия  на бетон.

     Смазку  форм следует наносить тонким слоем  равномерно по всей поверхности поддона  формы, с удалением образовавшихся в отдельных местах излишков смазки.

     Укладку бетонной смеси в форму при изготовлении плит рабочей поверхностью «вниз» производят при перепаде температур поддона формы и бетонной смеси не более 20^оС.

     Режим тепловой обработки плит должен соответствовать  установленному технологической документацией  согласно указаниям СниП 3.09.01. 
 
 
 
 
 
 
 

1.3. Характеристика изделия

      В проекте все расчеты ведем  по плите аэродромного покрытия марки ПАГ-14. Плита изготовляется из тяжелого бетона марки 350. Геометрические размеры плиты 6000 х 2000 х 140 мм.

     Характеристику  изделия приводим в таблице 1. 

     Таблица 1

1.4. Армирование изделия и требование к нему.

Армирование плит с напрягаемой продольной арматурой  диаметром 14 мм должно соответствовать  приведенному на черт. 1, плит с напрягаемой  продольной арматурой диаметром 12 мм ¾ на черт. 2.

Верхние и нижние арматурные сетки С1 следует  крепить скобами К1 (поз. 16).

Средние сетки С2 закрепляют путем переплетения с напрягаемой продольной арматурой (сеч. 3—3) или скобами К4 диаметром 3 мм, устанавливаемыми по длине сетки через 100 см и в три ряда по ее ширине через 80 см.

Номинальная толщина защитного слоя бетона до арматуры:

32 мм — для нижней и верхней  напрягаемой продольной арматуры;

23 мм — для стержней сетки  С1;

27 мм — для стержней сетки  С2.

Расход  напрягаемой арматуры и общий  расход арматуры на плиту приведены:

над чертой — теоретический при условной длине стержней напрягаемой арматуры, равной 6000 мм;

под чертой — с учетом выпусков напрягаемой  арматуры для ее захвата при натяжении, длина которой принята 6250 мм.

Дополнительный  расход металла на изготовление анкеров  для временного закрепления напрягаемой арматуры на упорах формы составляет 2,0 кг на плиту.

Расход  напрягаемой арматуры и общий  расход арматуры на плиту уточняют с учетом действительной длины напрягаемой  арматуры, принимаемой в зависимости  от способа натяжения арматуры и  конструкции захватных устройств.

При закреплении  сетки С2 путем переплетения ее с  напрягаемой арматурой толщину  защитного слоя бетона до стержней сетки С2 определяют исходя из схем, приведенных на черт. 1 и 2 (сеч. 3— 3).

Спецификация  арматурных и монтажно-стыковых изделий, а также выборка арматурной стали на плиту приведены в таблице 2.

Арматурные  и монтажно-стыковые изделия —  по ГОСТ 25912.4.

  1 — напрягаемая арматура; 2 — крепление сеток С1

  Черт. 1

   1 — напрягаемая арматура; 2 — крепление сеток С1

  Черт. 2

                           Таблица 2

  Примечания:

  1. В плитах с напрягаемой продольной  арматурой диаметром 12 мм число  спиралей (поз. 15) на плиту — 24.

  2. При креплении сеток С2 скобами К4 их число на плиту — 18, расход стали — 0,22 кг на плиту.

  3. При применении арматурной стали  класса Ат-IIIС ее диаметр и расход стали следует принимать одинаковым с арматурной сталью класса А-III. 

2.ТЕНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ.

2.1. Технико-экономическое обоснование и выбор способа производства.

     Производство  аэродромных плит в заводских условиях можно производить различными способами: стендовым, конвейерным и агрегатно-поточным.

     Стендовая технология предусматривает изготовление изделий стационарно, т.е. технологическое оборудование при изготовлении изделий, материалы и рабочие звенья перемещают от одной стендовой формы к другой, поэтому стендовый способ производства отличается длительностью технологического процесса, неподвижное размещение стендовых форм требует больших производственных площадей. Всё это приводит к высоким трудовым затратам при выпуске конструкций. Организация стендового производства не обеспечивает повышенного уровня механизации и автоматизации технологических процессов. Стендовый способ является малопроизводительным и используется на предприятиях низкой и средней мощности или полигонах.

     При конвейерном способе весь технологический  процесс разбивается на отдельные  элементы, операции, которые выполняются  одновременно, независимо друг от друга на отдельных постах. При конвейерном способе формы перемещают от поста к посту специальными транспортными устройствами. Каждый пост линии обслуживается закреплённым за ним звеном. Однако, конвейерный способ требует больших капитальных затрат и вложений на обслуживание механизмов, транспортного и технологического оборудования; не обладает гибкостью технологической линии, требует значительных расходов на переналадку оборудования при выпуске другого вида продукции. Поэтому проектировать конвейерную линию не рационально и не целесообразно.

      Для производства аэродромных плит принимается типовая схема агрегатно-поточной технологии. Эта схема обладает гибкостью, поддоны от поста к посту перемещаются при помощи мостового крана и грузоподъёмного устройства. Изделия изготавливаются способом немедленной распалубки, что позволяет использовать поддоны и съёмную бортоснастку, что приводит к снижению металлоёмкости производства. Способ немедленной распалубки повышает оборачиваемость установок для формования плит, производительность, сократит длительность технологического процесса и приведёт к экономии электрической энергии. При данном способе производства обеспечивается чёткая организация технологического процесса.

2.2 Схема технологического процесса.

1 –  распалубка изделий; 2 – чистка, смазка формы; 3 – укладка арматуры (пост армирования изделия);4 – формование изделия (пост формовки); 5 – доводка изделия; 6 – ТВО; А – подача арматуры; Б – подача бетонной смеси; И – выдача изделия на склад; Ф1 – перемещение формы; Ф2 – перемещение формы с арматурой на пост формования; Ф3 – перемещение формы в камеру ТВО; Ф4 – перемещение формы на пост распалубки.

2.3 Характеристика сырья.

     Сырьевые  материалы для приготовления бетонной смеси

1. Портландцемент марки 400, удовлетворяющий требованиям ГОСТа 10178-85, нормальная густота цементного теста 27%;
2. Щебень известковый, удовлетворяющий требованиям ГОСТа 8267-93, фракция 5-20, марка прочности по дробимости – 800, водопоглощение – 0.8%, морозостойкость 150 циклов, содержание слабых зерен – 5%, содержание лещадных зерен – 23%, содержание пылевидных, илистых и глинистых частиц – 2%;
3. Песок, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93, модуль крупности Мк = 1,1; содержание примесей в песке не должно превышать 3%, водопотребность песка 7%;
4. Вода, принимаемая для приготовления б/смеси не должна содержать вредных примесей, препятствующих нормальному схватыванию и твердению цемента. Воду используют техническую, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 23732-79. Общее содержание солей не более 5000 мг/л, содержание сульфатов в пересчете на SO₄ не более 2700 мг/л.

2.4 Подготовка форм.

     Чистка  и смазка металлических форм.

     Чистка  форм производится металлическими скребками  и щетками, у формы очищается  поддон, борта, пазы. Затем сметаются  околы бетона. Смазка наносится на поверхность формы тонким слоем с помощью удочки-распылителя. Смазываются поддон, борта, пазы, замки. Смазку следует наносить тонким слоем равномерно по всей поверхности поддона формы, с удалением образовавшихся в отдельных местах излишков смазки с помощью валика. Все операции производятся при открытых торцевых бортах.

     На  заводах применяют три вида смазок: водные и водно-масляные суспензии, водно-масляные и водно-мыльные эмульсии, машинные масла, нефтепродукты и  их смеси.

     Суспензии – простейшие смазки, их применяют на заводах при отсутствии других смазок. К ним относятся известковая, меловая, глиняная и шлаковая (из отходов, получаемых при шлифовании мозаичных изделий). Однако эти смазки легко размываются.

     Эмульсионные  смазки. Наиболее стойки и экономичны водно-масляные, эмульсионные смазки, например, приготовленные на основе кислого синтетического эмульсола ЭКС. Эмульсол представляет собой темно-коричневую жидкость, полученную из смеси веретенного масла (35%) и высокомолекулярных синтетических кислот (5%). Из эмульсола ЭКС делают прямую эмульсию («масло в воде») и обратную эмульсию («вода в масле»); последняя более водостойка.

      Приготовление смазок производят при помощи различных  смесителей, в том числе эмульсий, с использованием ультразвуковых или механических эмульгаторов, которые дают возможность смешивать между собой жидкости, не смешивающиеся в обычных условиях (бензин с водой, масло с водой и т.п.).

      Смазку на поверхность форм наносят обычно различными распылителями, а в тех местах, где неудобно их использовать, применяют специальные механизмы. Более тонкое распыление и большой факел могут получиться, если применить для нанесения смазки сжатый воздух. Расход смазки зависит от ее консистенции, конструкции и типа форм (горизонтальной или вертикальной), способа нанесения смазки (ручного, механического), качества поверхности смазки.

2.5 Процесс армирования и формование изделия.

     Форма подается на пост зарядки форм арматурой. В торцах формы в поддон укладываются торцевые сетки С1 по одной сетке с каждого торца, при этом необходимо обратить внимание на положение торцевых скоб, проверить, не произошло ли смещение. Предварительно напряженные продольные арматурные стержни укладываются в упоры форм.

     Натяжение 10 стержней Ø14 из арматурной стали класса Aт-V марки 23Х2Г2Т осуществляется электротермическим способом на установке для электронагрева. Величина контролируемого в арматуре (до обжатия бетона) напряжения должна соответствовать указаниям рабочих чертежей: 5500±900 кгс/см².