Строительные материалы. 2

СОДЕРЖАНИЕ 
 

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

 1 Состояние и перспективы развития отрасли производства сборного железобетона………………………………….…………………………………..5

 2 Характеристика сырьевых материалов……………………………….………9

3 Номенклатура выпускаемой продукции………………………………...…..14

4 Выбор и обоснование технологического процесса………………..………..17

5 Описание  технологической схемы и контроль……………………………...19

6 Инженерная  защита окружающей среды……………………………………23

Заключение……………………………………………………………………….27

Список  использованных источников информации……………………………28

Приложение  А………………………………………………………………...….30 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

      Появление и массовое производство железобетонных изделий (ЖБИ) совершило настоящий переворот в современном строительстве. Обладая такими достоинствами как низкая стоимость, простота в изготовлении, легкость монтажа и технологичность, железобетонные элементы и конструкции значительно потеснили традиционные строительные материалы (кирпич, дерево, металлоконструкции и т.п.). И даже несмотря на то что при производстве ЖБИ используются достаточно тяжелые компоненты, некоторое повышение веса конструкций не может затмить многочисленных преимуществ железобетона.

     Ассортимент введённых в производство и предлагаемых на строительном рынке ЖБИ на сегодняшний день очень велик, он позволяет вести строительно-монтажные работы любой сложности и возводить здания и сооружения с оптимальным соотношением комфорта и функциональности. А учитывая неизменно высокое качество ЖБИ, обеспеченное производством изделия в стационарных заводских условиях, основным критерием успешного и эффективного строительства становится точное выполнение условий технологии проведения СМР по установке и закреплению железобетонных изделий, а также заделки швов и стыков между ними.

  Широкое распространение железобетона в современном строительстве обусловлено его большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами. Сооружения из железобетона огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от роазрушающих атмосферных воздействий.

     Рассматривая  перспективы развития производства и применения жби, можно выделить следующие основные направления:

    - разработка и применение эффективных и крупноразмерных конструкций и изделий;

    - применение высокопрочных и предварительно напряженных бетонов;

     - более широкое использование легких бетонов и тонкостенных пространственных конструкций;

    - уменьшение типоразмеров и стоимости изделий

    В целом можно отметить, что при высокой надежности и прочности изделия и конструкции из железобетона содержат в себе еще много скрытых резервов и их дальнейшее применение представляет большую выгоду.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВА РАЗВИТИЯ ОТРАСЛИ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

      В настоящее время используют разные виды бетонов и железобетонных изделий. Каждые из них применяют в разных областях строительства. Железобетонные изделия бывают сборные и монолитные. При правильном выборе вида бетона при строительстве могут быть сэкономлены довольно большие деньги. Например,  преимущество сборного железобетона по сравнению с монолитным – возможность широкого использования эффективных, более прочных арматуры и бетона. Особенно это проявляется при заводском изготовлении сборных преднапряженных конструкций применением высокопрочной стержневой и проволочной арматуры, что весьма важно для совершенствования и повышения эффективности железобетонных конструкций. Предварительное напряжение арматуры в железобетоне позволяет расширить область его применения как для большепролетных и высотных сооружений, в том числе уникальных, так и для массовых конструкций и изделий, повысить прочность, жесткость и трещиностойкость железобетонных конструкций. Наиболее рационально использовать сборные железобетонные изделия при выпуске плоских конструкций (балки, перегородки, площадки и т.д.), а так же при постройке производственных зданий, транспортные галереи, опор мостов, крупнопанельные жилые дома и т.д.

      Монолитные  железобетонные изделия  и бетоны используют в районах со сложными геологическими условиями, при повышенной сейсмичности, в местах, где отсутствуют развитые сети автомобильных дорог, а так же в сельской местности. Сборное домостроение по сравнению с монолитным имеет ряд достоинств, основным из которых является перенос мокрых процессов формования и твердения бетона в помещение и уменьшение величины трудозатрат на стройке. Однако строительство из сборного железобетона требует огромных затрат на создание его базы, увеличивает транспортные расходы, а также инертность строительного комплекса. По экономичности и эффективности сборный железобетон значительно проигрывает монолиту, так  как здание из сборного железобетона заранее как бы разрезается на отдельные элементы, которые на строительстве полноценно не объединяются, что резко снижает экономичность конструкции[15].

 Ошибочная ориентация в строительстве только на сборный железобетон неизбежно привела к существенным ошибкам и отдельным нежелательным результатам: была заброшена кирпичная промышленность, ликвидированы механизированные предприятия по производству мелких шлакоблоков. В угоду конъюнктуре выбирались сборные варианты взамен монолитных даже там, где это было нерационально. Из монолитного бетона возводят здания и сооружения, не поддающиеся разделению на однотипные элементы, при особенно больших или малых нагрузках на конструкции зданий и сооружений, гидрохимических сооружений. Для монолитного строительства используют тяжелые и легкие бетоны на быстротвердеющих цементах. При правильной организации труда скорость строительства из монолитного бетона не уступает скорости монтажа из сборных элементов.

     К преимуществам сборного железобетона можно отнести возможность в условиях стационарного производства обеспечить стабильное качество продукции через организацию пооперационного контроля, а также возможность достаточно простой разборки при выводе здания из эксплуатации. Производство сборных конструкций и изделий намного легче поддается автоматизации, а для некоторых технологий и роботизации. Применение химических добавок-модификаторов позволяет широко варьировать свойство бетонной смеси и затвердевшего бетона в зависимости от способа изготовления. Основное преимущество таких конструкций – высокомеханизированные и автоматизированные методы из изготовления; на строительной площадке эти элементы только монтируют, что резко сокращает сроки строительства, повышает производительность труда и позволяет широко применять новые эффективные материалы.

      Фундаментные блоки из сборного железобетона получили широкое распространение не только в промышленном и гражданском строительстве, но и при сооружении коттеджей и индивидуальных жилых домов. Достоинство изделий состоит в сокращении сроков строительства и возможности нагружать конструкции практически сразу же после монтажа. Но в то же время сборные фундаментные блоки обходятся дороже монолитных и не имеют перед ними никаких преимуществ, а, наоборот, большое количество швов между фундаментными блоками усложняет работы по гидроизоляции подвальной части фундаментов. Кроме того, в связи с большой массой железобетонных конструкций требуется применение грузоподъемной техники. Для удобства монтажа в каждом фундаментном блоке предусмотрены грузозахватные скобы из круглой стали диаметром не менее 6 мм. Недостатки фундаментных блоков из сборных железобетонных элементов в малоэтажном строительстве очевидны. Железобетонные блоки, предназначенные для 9-12 этажных зданий, при снижении количества этажей используются нерационально. Их несущая способность используется не более чем на 10 %, вследствие чего неоправданно возрастает стоимость нулевого цикла. По существу, сборный фундаментный блок является производной от монолитной конструкции, но разрезанной на отдельные составляющие блоки. Не лишним будет отметить, что этот вид фундаментных блоков в мировой практике практически не используется, за исключением стран СНГ. Материальные затраты при сооружении сборных фундаментов на 50-75 % превышает материальные затраты монолитных конструкций. А сокращение трудозатрат оказывается кажущимся. При изготовлении фундаментных блоков, их транспортировке и укладке задействуется много людей и дорогостоящей техники. Поэтому достижение сокращения сроков строительства происходит за счет ухудшения других показателей. И при всем этом ленточные фундаментные блоки из сборных бетонных блоков проигрывает по прочности и другим эксплуатационным характеристикам своему родственнику - монолитному фундаменту. Отдельные блоки сборного фундаментного блока не могут с такой эффективностью противостоять приложенным нагрузкам, и при больших осадках основания в каркасе здания появляются необратимые деформации и разрушения. Именно поэтому, начиная с 80-х годов прошлого столетия, все развитые страны (и не только они) пошли по пути совершенствования механизации бетонных работ, а не по индустриализации изготовления отдельных железобетонных блоков. Но не смотря на это, железобетонные и бетонные блоки имеют ряд преимуществ:

      - невысокая стоимость конструкций, что достигается посредством использования локального сырья.

     - свойства бетона позволяют формировать из него конструкции необходимой строительной и архитектурной формы.

     - автоматизация и механизация процесса получения бетонных конструкций и бетонной смеси.

     - можно использовать как в сборных, так и монолитных конструкциях различных типов и назначений.

     - долговечность и огнеупорность. Основные свойства бетона легко регулируются и приспосабливаются под необходимые условия эксплуатации [17].

     Поэтому целью курсовой работы является производство фундаментных блоков и подушек с  учетом их экологической безопасности.

     Задачи  работы:

     - выбор эффективных сырьевых материалов;

     - выбор эффективного вида продукции;

     - оценка производственной технологии  с точки зрения экологической  безопасности;

     - разработка мероприятий  по защите окружающей среды. 

2 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

     Основа  любого здания - это фундамент. Без  надежного, прочного фундамента любая  постройка долго не устоит. При  строительстве важно использовать качественный заводской бетон для фундамента. Фундаментные блоки   предназначены    для стен производственных зданий с шагом колонн 6 м. Для производства фундаментных блоков и подушек используют тяжёлый бетон М 200. Для получения тяжёлого бетона М 200 необходимы следующие материалы: вяжущие вещества, крупные и мелкие заполнители, вода и добавки.

     Цементы относятся к гидравлическим вяжущим  материалами, затвердевающим как на воздухе, так и в воде. Для железобетонных изделий применяют следующие  вяжущие вещества: портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и их разновидности, соответствующие ГОСТ 10178, ГОСТ 23646. Самый основной и наиболее распространенный гидравлически вяжущий материал – портландцемент. Классы прочности цемента различают по достигнутому пределу, при сжатии спустя 28 суток после укладки. Шлакопортландцемент получают измельчением портландцементного клинкера, гипса и гранулированного шлака или тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных отдельно. Содержание шлака в шлакопортландцементе М 400 и 500 от 21 до 60 %. Шлакопортландцемент по сравнению с портландцементом характеризуется более медленным твердением в ранние сроки (до 30 суток), особенно при пониженной положительной температуре, кроме того, обладает меньшим тепловыделением. В условиях тепловлажностной обработки твердение шлакопортландцемента ускоряется в большой степени, чем обычного портландцемента, что обуславливает его высокую эффективность примененных в производстве железобетонных изделий. Шлакопортландцемент превосходит портландцемент по показателям солее и водостойкости, характеризуется меньшими величинами усадки и набухания. Пуццолановый портландцемент получают измельчением портландцементного клинкера нормированного состава (С₃А<8 %,), гипса и активной минеральной добавки. Содержание в цементе SO₃ должно быть не более 3,5 %. Цемент выпускается марок 300 и 400. Пуццолановый портландцемент по сравнению с обычным обладает повышенной водопотребностью; нормальная густота его НГ=28…40 %, истинная плотность 2800…2900 кг/м³, насыпная плотность в рыхлого состоянии 800…1100 кг/м³. Пуццолановый портландцемент характеризуется замедленным твердением, особенно при пониженной положительной температуре. Усадка у него больше, а морозостойкость ниже, чем у портландцемента.

      Песок — рыхлая смесь зерен крупностью 0,16...5 мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения массивных горных пород (природные пески). Природные пески по минералогическому составу подразделяются на кварцевые, полевошпатовые, известняковые, доломитовые. Из природных песков наибольшее применение для тяжелого бетона получили кварцевые пески.

     В качестве мелкого заполнителя применяют  пески повышенной крупности, крупные, средние и мелкие — природные  и обогащенные; пески из отсевов  дробления и обогащенные из отсевов  дробления.

     Зерновой состав песка имеет особое значение для получения качественного бетона. Песок для бетона должен состоять из зерен различной величины (0.16...5 мм), чтобы объем пустот в нем был минимальным; чем меньше объем пустот в песке, тем меньше требуется цемента для получения плотного бетона. Зерновой состав песка определяют просеиванием сухого песка через стандартный набор сит с размерами отверстий (сверху вниз) 10; 5; 2,5; 0,63; 0,315; 0,16 мм. Высушенную до постоянной массы пробу песка просеивают сквозь сита с круглыми отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Остатки на этих ситах взвешивают и вычисляют с точностью до 0,1%.

     Щебень - получают путем дробления массивных горных пород, гравия, валунов или искусственных камней на куски размером 5... 120 мм. Для приготовления бетона обычно используют щебень, полученный дроблением плотных горных пород, гравия, доменных и мартеновских шлаков. Дробление производят в камнедробилках. При этом получают не только зерна щебня, но и мелкие фракции, относящиеся по крупности к песку и пыли. Зерна щебня имеют неправильную форму. Лучшей считается форма, приближающаяся к кубу и тетраэдру. Вследствие шероховатой поверхности зерна щебня лучше сцепляются с цементным камнем в бетоне, чем гравий, но бетонная смесь со щебнем менее подвижна.

      По дробимости, морозостойкости, зерновому составу, износу к щебню предъявляют такие же требования, как и гравию.

     В зависимости от формы зерен ГОСТ 8267 устанавливает три группы щебня из естественного камня: кубовидную, улучшенную и обычную. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в них не превышает соответственно 15, 25 и 35 % по массе. К пластинчатой и игловатой форме зерен относят такие, в которых толщина или ширина их меньше длины в 3 раза и более.

Содержание  пылевидных и глинистых частиц в  щебне из изверженных и метаморфических пород, в щебне из гравия и в гравии для всех видов тяжелого бетона не должно превышать 1 % по массе, а в щебне из осадочных пород в зависимости от вида конструкции и ее назначения — не более 2...3 %, в том числе глины в комках — не более 0,25 %.

     Для приготовления бетонной смеси применяется  питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствующих нормальному  твердению бетона. Нельзя применять  воды болотные и сточные, а также воды, загрязненные вредными примесями, имеющие водородный показатель рН менее 4 и содержащие сульфаты в расчете на ионы SO₄ более 2700 мг/л и всех других солей более 5000 мг/л. Морскую и другую воду, содержащую минеральные соли, можно применять, если общее количество солей в ней не превышает 2 %. Пригодность воды для бетона устанавливают химическим анализом и сравнительными испытаниями прочности бетонных образцов, изготовленных на данной воде и на чистой питьевой воде и испытанных в возрасте 28 сут хранении в нормальных условиях. Воду считают пригодной, если приготовленные на ней образцы имеют прочность не меньше, чем у образцов на чистой питьевой воде, К добавкам для бетонов относятся неорганические и органические вещества или их смеси, за счет введения которых в контролируемых количествах направленно регулируются свойства бетонных смесей и бетонов либо бетонам придаются специальные свойства.

  Анализ исходных материалов для производства бетона показал, что существует целый ряд вяжущих веществ, крупных и мелких заполнителей которые можно использовать в его производстве. Для производства тяжёлого бетона М 200 в курсовой работе будут применяться материалы, характеристика которых представлена в таблице 1.

     Таблица 1 – Характеристика материалов для приготовления тяжелого бетона марки М200

     Окончание таблицы 1

3 НОМЕНКЛАТУРА ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

     В соответствии с ГОСТ 13579 фундаментные блоки подразделяются на три типа:

     - ФБС - сплошные;

     - ФБВ - сплошные с вырезом для  укладки перемычек и пропуска  коммуникаций под потолками подвалов  и технических подпольев;

     - ФБП - пустотные (с открытыми  вниз пустотами).

     Форма и размеры блоков должны соответствовать требованиям,  указанным  в таблице 2.

     Таблица 2 – Размеры блоков

     Допускается устанавливать монтажные петли  в блоках типа ФБС длиной 1180 и 2380 мм на расстоянии 300 мм от торцов блока  и заподлицо с его верхней плоскостью. При применении для подъема и монтажа блоков специальных захватных устройств допускается, по согласованию изготовителя с потребителем и проектной организацией, изготовление блоков без монтажных петель.

     Монтажные петли блоков должны изготовляться из стержневой горячекатаной арматуры гладкой класса А-I марок ВСт3пс2 и ВСт3сп2 или периодического профиля Аc-II, марки 10ГТ по ГОСТ 5781.

     Арматуру  из стали марки ВСт3пс2 не допускается  применять для монтажных петель, предназначенных для подъема  и монтажа блоков при температуре ниже минус 40° С. 

       Отклонения в мм проектных  размеров блоков не должны  превышать:

по длине  ±13, по ширине и высоте ±8, по размерам вырезов ±5.

     Отклонение  от прямолинейности профиля поверхностей блока не должно превышать 3 мм на всю длину и ширину блока.

       Устанавливают следующие категории  бетонной поверхности блоков:

     А3 - лицевой, предназначенной под окраску;

     А5 - лицевой, предназначенной под отделку  керамическими плитками, укладываемыми  по слою раствора;

     А6 - лицевой, неотделываемой;

     А7 - нелицевой, невидимой в условиях эксплуатации.

     Требования  к качеству поверхностей блоков приведены  по ГОСТ 13015.

     В бетоне блоков не допускаются трещины, за исключеснием местных поверхностных  усадочных, ширина которых не должна превышать 0,1 мм в блоках из тяжелого и плотного силикатного бетона и 0,2 мм в блоках из керамзитобетона. Монтажные петли должны быть очищены от наплавов бетона.     

      Фундаментные подушки изготавливаются по размерам указанным в ГОСТ 13580. Подушки фундаментные подразделяют на четыре группы по несущей способности при загружении их равномерной погонной нагрузкой от стены до оси ленточного фундамента. Подушки каждой группы характеризуют наибольшей допускаемой величиной давления на основание под подошвой фундамента, указанной в табл. 2, в зависимости от толщины опирающихся на плиты стен.

     Таблица 3 – Характеристика групп фундаментных подушек

 Окончание таблицы 3

     Для подъема и монтажа плит следует  применять специальные захватные  устройства. Допускается применять  плиты с монтажными петлями.

        Для рассмотрения в данной курсовой работе выбираем фундаментные блоки сплошные с вырезом для укладки перемычек и пропуска коммуникаций под потолками подвалов и технических подпольев типа ФБВ 12.6.6-Т и фундаментную подушку типа ФЛ6.12-4.

    Номенклатура выпускаемой продукции, выбранная в данной курсовой работе,  представлена в таблице 4.

     Таблица 4 – Номенклатура выпускаемой продукции