Производство сухих смесей

1.Реферат

Курсовая работа выполнена на тему «Производство сухих смесей

для внутренней отделки». Пояснительная записка к курсовой работе содержит

33 листа машинописного текста, 1 рисунок, 2 таблицы и 12 источников литературы.

Графическая часть представлена листом в формате А-2, на которой изображена технологическая схема производства сухих смесей для внутренней отделки.

Ключевые слова: сухая смесь, гипс, добавки, песок, вяжущего, сырье, заполнители.

2.Содержание

1.                      Введение ………………………………………………………………3

2.                      Номенклатура и характеристика изделия  …………………………..5

3.                      Анализ существующих технологий производства изделия ………..9

4.                      Выбор и обоснование технологии производства……………….…...17

5.                      Используемое оборудование и его характеристики……………..….19

6.                      Сырьевые материалы, используемые для производства изделия …25

7.                      Заключение ……………………………………………………………32

8.                      Список использованных источников …………………………...…...33

3.                        Введение (суть вопроса и  история о сухих смесях)             

Сухая строительная смесь — это приготовленный в заводских условиях, строго дозированный в соответствии с рецептом, набор ингредиентов, который составлен для возможности выполнения определенного вида строительных и ремонтных работ.

Они расфасованы в упаковки и предназначены для приготовления растворов — таких как строительный клей, цементные смеси, шпатлевки, штукатурки, герметики, грунтовки. Сухие смеси необходимы для проведения бетонных, штукатурных, облицовочных, декоративных и малярных работ.

Все сухие строительные смеси, представленные на строительном рынке, можно разделить на две основные группы.

К первой относятся не модифицированные строительные смеси — это универсальная смесь М150, кладочная смесь М200, пескобетон М300, штукатурные составы марки М100. Сухие смеси данной группы предназначены для первых этапов строительных работ, таких как: заливка фундамента, возведение стен и межкомнатных перегородок, установка перекрытий.

Вторая группа — модифицированные сухие смеси, которые служат для черновых и чистовых отделочных работ, например: отделка потолка, устройство пола, отделка стен, облицовка фасадов. К строительным смесям данной группы относятся: штукатурка, шпатлевка, плиточный клей, наливные полы, гидроизоляция и т.п.

Это - смесь вяжущих веществ, песка и воды.

Растворы на основе сухих гипсовых смесей обладают способностью более равномерно распределяться по поверхности из-за своей высокой текучести по сравнению с цементными. Гипсовые растворы достаточно быстро твердеют, набирают требуемую прочность и теряют излишнюю влажность, что позволяет производить отделочные работы без значительных перерывов, необходимых в случае нанесения цементных штукатурных растворов.

Сухие гипсовые смеси в производстве отделочных работ могут быть использованы также для приготовления шпатлевок, клеев, замазок, составов для выравнивания поверхностей, заделки швов и для различных декоративных растворов. Смеси удобны в применении, как в заводских условиях, так и на строительной площадке. Срок их хранения в упакованном виде в сухих отапливаемых помещениях — более 6 месяцев, причем основные технические характеристики при хранении не изменяются.

Использование сухих гипсовых смесей позволяет снизить трудоемкость и уменьшить сроки выполнения штукатурных работ на 20-25%.

Для России широкое использование гипсовых вяжущих при возведении и отделке зданий и сооружений особенно актуально, так как: половина запасов мировых разведанных месторождений гипса находится на территории России; стоимость производства гипсового вяжущего более чем в 5 раз ниже стоимости производства цемента; на тонну продукции при производстве гипса расход энергии до 6 раз меньше, чем при производстве одной тонны цемента; использование материалов на основе гипсовых вяжущих создает более комфортные условия для пребывания человека в помещении в различных климатических зонах при большом диапазоне изменения температурно-влажностных параметров; сроки производства работ с использованием бетонов и растворов на основе гипсовых вяжущих в несколько раз ниже, чем при работе с аналогичными материалами на основе портландцемента.

Исходя из вышеизложенного, в данной работе основное внимание будет уделяться сравнению технологий по производству сухих строительных смесям на основе цемента и гипсового вяжущего.

Отсутствие в проектной документации на строительство зданий различного назначения соответствующих указаний об использовании сухих гипсовых смесей и малый опыт применения таких смесей в строительной практике пока тормозят расширение их производства, сухие смеси чаще используются при ремонте квартир и в частном индивидуальном строительстве.

Качество сухих смесей – это прежде всего их однородность. Необходимо добиться равномерного распределения составляющих технологической цепочки по всему объему смеси. На качество строительных смесей влияет не только изначальный состав, но и технология выработки как составляющих для изготовления смесей, так и ее самой. Для этого нужен адекватный выбор оборудования. В первую очередь смесительное оборудование

Заводское изготовление сухих растворных смесей, связанное с сушкой компонентов и помолом известняка, применяемого в них в качестве пластификатора, обходится несколько дороже, чем готовые товарные растворы для обычных штукатурок. Однако в следующих случаях применение сухих смесей оказывается целесообразным и экономически оправданным:
— при малых объемах штукатурных работ на стройке;

— при периодическом использовании небольших порций растворов (например, для ведущихся по ходу монтажа здания работ по заделке и затирке мест примыканий панельных и блочных стен и перегородок между собой и к перекрытиям);

— при сложности ежедневной доставки растворов на отдаленные от растворного узла объекты;

— при отсутствии на стройке утепленной тары или отапливаемых временных сооружений для хранения готового раствора в зимнее время;

— при доставке товарного раствора от одного растворного узла или завода на большое количество разбросанных строек;

— при недостатке транспортных средств, когда не представляется возможным обеспечить к началу работ доставку раствора одновременно на все эти объекты.

Широкое внедрение в строительство сухих строительных смесей как на основе цемента, так гипсовых смесей, является одним из наиболее перспективных направлений совершенствования производства отделочных работ. Повсеместное строительство минизаводов по производству цемента, добавок в сухие строительные смеси, различных видов стройматериалов является выгодным, прибыльным, рентабельным. Таким образом, разработка и сравнительный анализ различных технологий и рецептур сухих строительных смесей весьма актуальны в настоящее время.

4.                        Номенклатура и характеристика сухих строительных смесей

Сухая строительная смесь — это приготовленный в заводских условиях, строго дозированный в соответствии с рецептом, набор ингредиентов, который составлен для возможности выполнения определенного вида строительных и ремонтных работ.

Они расфасованных в упаковки и предназначены для приготовления растворов — таких как строительный клей, цементные смеси, шпатлевки, штукатурки, герметики, грунтовки. Сухие смеси необходимы для проведения бетонных, штукатурных, облицовочных, декоративных и малярных работ.

Все сухие строительные смеси, представленные на строительном рынке, можно разделить на две основные группы.

К первой относятся не модифицированные строительные смеси — это универсальная смесь М150, кладочная смесь М200, пескобетон М300, штукатурные составы марки М100. Сухие смеси данной группы предназначены для первых этапов строительных работ, таких как: заливка фундамента, возведение стен и межкомнатных перегородок, установка перекрытий.

Вторая группа — модифицированные сухие смеси, которые служат для черновых и чистовых отделочных работ, например: отделка потолка, устройство пола, отделка стен, облицовка фасадов. К строительным смесям данной группы относятся: штукатурка, шпатлевка, плиточный клей, наливные полы, гидроизоляция и т.п.

Это - смесь вяжущих веществ, песка и воды. В строительном смысле штукатурка - это то, что покрывает стены и потолки в наших домах. Для выполнения определенных видов работ в традиционную штукатурку стали добавлять различного рода химико-биологические продукты.

Таким образом, были созданы экологически чистые и высокотехнологичные сухие смеси для штукатурных работ внутри помещений.

Сухие строительные смеси – сыпучие порошкообразные материалы, которые незаменимы при строительстве, ремонтных и отделочных работах. Строительные смеси являются готовым продуктом и, как следствие, значительно ускоряют скорость строительства: нет необходимости тратить время на подготовку ингредиентов и расчет пропорций.

В состав сухой смеси входит:

наполнители (известняковая мука, кварцевый песок и др.) - служат в качестве основы. Качество сухой смеси напрямую зависит от размера зерна (фракции) и наличия примесей.

Модификаторы (полимеры, пеногасящие, противоморозные добавки и др.). Основное их назначение – улучшить технические характеристики раствора. Чаще всего с помощью модификаторов понижают гигроскопичность (влагопоглащаемость) раствора, регулируют морозостойкость и удобоукладываемость, увеличивают прочность и агдезию. Для каждого типа раствора, технические характеристики различаются.

вяжущий материал (чаще всего, гипс, цемент или их комбинации) - служит для связки всех строительной смеси.

Сухие смеси находят применение почти во всех сферах строительства: при кладочных, шпаклевочных, штукатурных, гидроизоляционных работах, выравнивании поверхностей. В зависимости от области применения существует несколько видов сухих строительных смесей.

Разновидности и назначение сухих смесей

Сухие кладочные смеси - материалы на основе цемента, песка и химических добавок, улучшающих характеристики раствора. Кладочные смеси используются, как правило, для строительно-монтажных работ (например, для каменной и кирпичной кладки). Раствором заполняются трещины, отверстия и швы. Средняя толщина слоя в горизонтальных швах – 12 мм, вертикальных швах – 10 мм. По завершении кладочных работ, для обеспечения равномерного высыхания раствора, рекомендуется обеспечить защиту от природных воздействий (солнце, дождь, ветер, мороз). Кладочная смесь фасуется в упаковки весом 25 кг.

Сухие штукатурные смеси (штукатурка) - изготавливаются на основе гипса или цемента с полимерными добавками и используются для выравнивания поверхности потолков и стен внутри и снаружи помещения. Максимальная толщина наносимого слоя штукатурки может составлять 20 мм. При замесе раствора крайне важно соблюсти пропорции воды.

Сухие шпатлевочные смеси (шпатлевка) - представляют собой состав на основе гипса, цемента или полимерной дисперсии и применяются для выравнивания стен перед оклейкой обоями или окраской. Наносится состав шпаклевки на оштукатуренные и неоштукатуренные поверхности фасадов, стен и потолков. Раствор наносится шпателем на очищенную прочную поверхность слоем до 4 мм. Корректировать нанесенную шпаклевку можно в течение 25 минут, затирка раствора происходит через час.

Сухие клеевые смеси (плиточный клей) - производятся на цементно-песчаной основе с добавлением различных химических веществ и имеют большое разнообразие видов, чем обусловлено их широкое применение. Клеевые смеси необходимы при кладке напольной и настенной плитки, изготовления теплых полов. Клей наносится слоем 2-6 мм на чистое основание шпателем.

Самовыравнивающиеся сухие смеси (наливные полы) - применяются для устройства и выравнивания основания полов и бывают тонкослойными, толстослойными, и быстротвердеющими. Наливные полы можно использовать и в сухих, и во влажных помещениях. Разведенный водой раствор укладывается слоем толщиной 10-100 мм на предварительно очищенную поверхность. После замеса раствор годен к применению в течение получаса.

Сухие гидроизоляционные смеси обычно используются при отделке подвальных помещений, бассейнов, душевых и ванных комнат, санузлов и других поверхностей подвергающихся воздействию воды. Смеси водонепроницаемы, но при этом пропускают водяные пары. Раствор наносится теркой или кистью, слоем не более 2 мм. Время высыхания нанесенного слоя гидроизоляции примерно 2 часа. Поставляется смесь мешками фасовкой по 20 кг.

Характеристики сухих строительных смесей

Для того чтобы использование сухой смеси было эффективным при строительстве или ремонте, важно, чтобы она обладала некоторыми качествами, а именно:

Адгезия – сцепление строительной смеси с рабочей поверхностью.

Гигроскопичность – способность поглощать влагу из воздуха; Это может привести к снижению прочности, изменению размеров и массы, уменьшению срока хранения. Чем меньше данный показатель, тем лучше.

Удобоукладываемость – равномерное покрытие смесью рабочей поверхности, наполнение всех неровностей.

Подвижность сухой смеси – способность растекаться под воздействием своего веса.

Способность удерживать влагу – чем выше данный показатель, тем более качественной будет строительная смесь.

Классификация сухих строительных смесей  по ГОСТ 31189-2003. 

Сухие строительные смеси классифицируют по:  основному назначению;  применяемому вяжущему;  наибольшей крупности заполнителей.

По основному назначению смеси подразделяют на следующие виды:

- выравнивающие; облицовочные; напольные; ремонтные; защитные;  кладочные; монтажные; декоративные; грунтовочные, гидроизоляционные; теплоизоляционные;

Выравнивающие смеси по способу нанесения подразделяют на:

- штукатурные;  шпаклевочные.

Облицовочные смеси подразделяют на:  клеевые;  шовные.

Напольные смеси подразделяют на:  выравнивающие; несущие.

Напольные смеси в зависимости от технологии устройства подразделяют на: уплотняемые;  самоуплотняющиеся;  затирочные.

Ремонтные смеси подразделяют на:  поверхностные;  инъекционные.

Защитные смеси подразделяют на: ингибирующие; биоцидные;  санирующие; коррозионнозащитные;  морозозащитные; огнезащитные;  радиационнозащитные.

Гидроизоляционные смеси подразделяют на:

- поверхностные;  проникающие.

Проникающие смеси подразделяют на:  инъекционные;  капиллярные.

По применяемым вяжущим смеси подразделяют на:

- цементные;  гипсовые;  известковые;  полимерные;  сложные.

По наибольшей крупности зерен заполнителей (D макс) смеси подразделяют на:  бетонные;  растворные; дисперсные.

В качестве вяжущих материалов при производстве сухих смесей используют: портландцемент, гипс строительный полуводный, известь-пушенку.

Заполнителем является кварцевый песок.

Сухие строительные смеси, изготавливаемые на цементном вяжущем:

производятся на основе портландцементного клинкера или на смешанных ( сложных ) вяжущих на его основе, на глиноземистом цементе, содержащие полимерные добавки не более 5 % массы смеси, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте зданий и сооружений

Основные показатели качества сухих смесей по ГОСТ для смесей на основе цемента: влажность; наибольшая крупность зерен заполнителя ; содержание зерен наибольшей крупности ; насыпная плотность (при необходимости).

Основными показателями качества смесей, готовых к применению, должны быть: подвижность (кроме клеевых, для клеевых - при необходимости); сохраняемость первоначальной подвижности; водоудерживающая способность; объем вовлеченного воздуха (при необходимости).

Основными показателями качества затвердевшего раствора (бетона) должны быть: прочность на сжатие (кроме клеевых); водопоглощение; морозостойкость (кроме смесей для внутренних работ); прочность сцепления с основанием (адгезия); водонепроницаемость (для гидроизоляционных смесей и при необходимости); истираемость (для напольных смесей и при необходимости); морозостойкость контактной зоны (кроме смесей для внутренних работ).

Для смесей конкретного вида устанавливают следующие дополнительные показатели качества в соответствии с областью их применения: прочность на растяжение при изгибе; деформации усадки (расширения); стойкость к ударным воздействиям; модуль упругости; теплопроводность; паропроницаемость; коррозионная стойкость при различных видах коррозии .

Характеристики гипсовых вяжущих

В зависимости от способа получения гипсовые вяжущие вещества делятся на три основные группы:

I. Вяжущие, получаемые термической обработкой сырья:

-Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества получают при нагревании двухводного гипса до температуры 150…160 с частичной дегидратацией двуводного гипса и переводом его в полуводный гипс

-Высокообжиговые (ангидритовые) вяжущие получают обжигом двуводного гипса при более высокой температуре до 700…1000 с полной потерей химически связанной воды и образованием безводного сульфата кальция - ангидрита .

II. Вяжущие, получаемые без термической обработки (безобжиговые)

-на основе природного двугидрата сульфата кальция

-на основе природного ангидрита со специальными добавками для активации твердения

III. Вяжущие, получаемые смешиванием гипсовых вяжущих I или II групп с различными компонентами (минеральными и химическими: известь, портландцемент, добавки)

Вяжущие I и II групп являются неводостойкими, вяжущие III группы относятся к водостойким вяжущим.

Строительный гипс подразделяют по срокам его схватывания.
А — быстросхватывающийся гипс (начало схватывания 2 минуты, конец — не позднее 15 минут); Б — нормально схватывающийся (начало схватывания 6 минуты, конец — не позднее 30 минут); В — медленно схватывающийся (начало схватывания не ранее 20 минут, конец схватывания не нормируется).

Прочность гипса определяется 12 марками на сжатие. Это Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22 и Г-25. Где цифра означает предел прочности на сжатие — 1 МПа (10кг/см²). Другими словами к примеру гипс Г-16 — его прочность составляет 16 МПа.

5.                        Анализ существующих технологий производства изделия 

Первая трудность - обеспечение точности дозиров­ки и равномерности перемешивания основных компо­нентов и вспомогательных добавок, вводимых в коли­чествах менее 1% и с точностью дозировки до 0,05% от массы вяжущих. Трудность этой задачи не только в малом количестве добавок, но и в разной плотности минеральных и органических компонентов (плотность органических в 2-2,5 раза меньше, чем минеральных) . Важность равномерного распределения добавок в объеме смеси в объяснении не нуждается.

Проблема точной дозировки и равномерного пе­ремешивания добавок для малых цехов и крупных за­водов решается по-разному.

Для небольших цехов можно рекомендовать сле­дующий технологический прием. Добавки дозируют­ся на точных весах. Затем они перемешиваются с не­большим количеством одного из главных компонен­тов смеси, и полученную таким образом «затравку» вводят в смеситель, в котором готовится собственно сухая смесь.

На крупных компьютеризированных предприятиях все компоненты дозируются и перемешиваются в сме­сителях непрерывного действия, разработанных специально для этого. Конфигурация перемешивающих органов и скоростные параметры работы смесителей обеспечивают требуемое качество перемешивания.

Вторая трудность - подготовка заполнителей и на­полнителей для использования в сухих строительных смесях. Это не только песок, но и тонкодисперсные порошки: зола-унос, молотый мрамор, известняк и др. При этом заполнители и наполнители должны иметь определенный зерновой состав и не содержать вред­ных для данной сухой смеси примесей.

Например, для получения высококачественных сухих смесей для устройства стяжек пола, в том чис­ле и для самовыравнивающихся, используют кварце­вые пески. Природный песок при этом моют для уда­ления глинистых и пылеватых примесей, сушат и раз­деляют на фракции. Затем нужные фракции песка смешивают в определенном соотношении. Таким образом получают песок с прерывистой грануломет­рией, оптимизированный по межзерновой пустотно-сти и удельной поверхности. Цель этих действий -получить сухую смесь с необходимыми показателя­ми свойств при минимальном расходе вяжущего: цемента или редиспергируемого полимера. Миними­зация расхода вяжущего диктуется не только эконо­мическими соображениями, но и задачей снижения негативных проявлений свойств вяжущего (усадки и возможного растрескивания, коррозии, пониженной морозостойкости и др.) .

Технология производства строительных смесей в общем случае одинакова.

Для этого нужно смешать:

1.                  Вяжущее вещество – цемент (портландцемент), известь, гипс;

2.                  компаунды  (добавки на основе химического синтеза);

3.                  наполнитель (песок, керамзит, мел и др.).

Наиболее широко используемая технология изготовления строительных смесей (на основе перемешивания с применением спец. оборудования портландцемента ( с песком и добавками):

Рассматривая технологическую цепочку производ­ства сухих строительных смесей, можно выделить сле­дующие этапы:

1.                  подготовка заполнителей и наполнителей

2.                  Калибровка предварительно обсушенного кварцевого песка на вибросите.  Выделяется мелкий и крупный песок.

3.                  Загрузка в смеситель смеси песка и портландцементов от 400 до 500.

4.                  дозировка компонентов (добавки дозируются отдельно);

5.                  Добавление спец. добавок. Влияют на качество строительных смесей.

6.                  Перемешивание.

7.                  Извлечение смеси, упаковка продукции.

Стоит отдельно отметить добавки. Ими могут быть дисперсионные порошки. Так, получившийся в итоге материал будет пластичным.

Вещества, вводимые в смеси:

                    антивспениватели;

                    загустители;

                    разжижители;

                    порообразователи.

По вышеозвученной технологии и изготовляются самые распространенные строительные сухие смеси.

Стоит отметить, что к выбору оборудования, предназначенного для перемешивания компонентов, нужно подходить особенно тщательно – настраивать параметры смешивания, его скорость. Причем смешивание компонентов и добавок должно производиться в строго определенной пропорции и с соблюдением алгоритма действий.

Особое внимание уделяется подготовке сырья. Например, песок подвергается особой сушке и просеиванию. Специальные требования предъявляются к хранению компонентов. Точное дозирование для достижения прочности состава при производстве смесей особо требуется и поставщики сухих смесей знают, что соблюдение этого условия способно снизить отходы почти до 5% и уменьшить трудозатраты при работе со смесями. Доля затрат производства, приходящаяся на сырье – одна из самых весомых.

Необходимо подчеркнуть, что на всех этапах про­изводства исходные материалы, полуфабрикаты и го­товая сухая смесь должны предохраняться от увлаж­нения, так как и минеральные вяжущие, и полимерные модификаторы чувствительны к влаге. Будучи увлаж­нены, они комкуются и теряют свои качества.

Минизаводы (разных производителей) по производству ССС используют разные технологии и выпускаются в разных комплектациях.

МИНИ-ЗАВОДЫ   BVD

Особенности конструкции. Обеспечена герме­тизация межузловых соединений. Применена ориги­нальная бесподшипниковая конструкция шнека. За­вод практически на 100% автоматизирован. Установлен компьютерный блок, следящий за всеми техно­логическими циклами, автоматически отключающий линию при несоблюдении техпроцесса либо сбое оборудования или отсутствии сырья в бункерах.

Технические характеристики

Площадь, занимаемая линией, м2.................................... 25,5х3,7

при боковом загрузе) х6

Производительность:

при 1-сменной работе (8 ч), т/сут....................................   30

при 3-сменной работе или 2-сменной по 12 ч, т/сут . .  75

максимальная за месяц (20 рабочих дней) , т................ 1500

при полной загрузке (30 дней), т.................................... 2000

Электрическая мощность (суммарная) , кВт...................... 45,3

Обслуживающий персонал, чел................................... 6-9

Номенклатура производимой на данном обору­довании продукции: клей для кафеля («Эконом», «Стандарт», «Суперполимер», «Люкс»); клей для ячеи­стого бетона (зимний и летний) ; наливной пол; клее-армирующая смесь (зимняя и летняя); штукатурные смеси (М50, М150, фасадная, модифицированная, для ячеистого бетона).

Для обеспечения нормальной работы цеха необхо­димо наличие кран-балки грузоподъемностью не ме­нее 3 т. Желательно иметь автопогрузчик грузоподъ­емностью 1,5-3 т.

Обязательным является присутствие примыкаю­щего к цеху складского помещения не менее 300 м2.

Описание технологического процесса.

Рабочий лопатой загружает сырой песок в транспор­тер, по которому тот попадает в сушильную печь, где продвигается по мере поворота барабана и, скапли­ваясь на специальных лопатках, приваренных вдоль су­шильного барабана, поднимается в верхнюю точку. По достижении лопаткой барабана верхней точки песок ссыпается и, пролетая через поток горячего воздуха, высыхает. Влага, выделяющаяся из песка, удаляется с помощью аспирации (вентиляция) . Сухой песок вы­сыпается на вибросито, где рассеивается на три фрак­ции и распределяется по бункерам: отсев, мелкий пе­сок, крупный песок. По мере накопления отсева с дат­чика подается команда на компьютер, который оста­навливает производство, высвечивая на табло указа­ние об удалении отсева.