Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технология бетона и строительных материалов

Белорусский национальный технический университет

Факультет Строительный

Кафедра «Технология бетона и строительных материалов»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине Вяжущие вещества

Тема: “Разработать материальный баланс и основные проектные технологические решения цеха силикатных изделий.”

Исполнитель: студент (СФ, гр. 112215)

Мартнчик Илья Эдуардович

Руководитель проекта доцент кафедры СМиИ

Дзабиева Людмила Батырбековна

Минск 2007

Содержание

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

2.Характеристика продукции………………………………………………………

3.Технологическая часть…………………………………………………………...

3.1. Требования к сырьевым материалам………………………………………..

3.2.1.Технологическая схема производства …………………………………….

3.2.2. График тепловой обработки. ………………………………………………. 3.2.3. Описание технологического процесса ………………………………………

3.3. Режим работы цеха……………………………………………………………

3.4. Расчёт потребности в сырье для выполнения производственной программы …………....................................................................................................................

3.5. Подбор и описание работы основного оборудования………………………

4.Мероприятия по охране труда и окружающей среды……………………….....

5.Хранение, транспортировка, укладка блоков……………………………….....

6.Список использованной литературы…………………………………………….

1. Введение

Основным направлением технического прогресса в современном строительстве является снижение массы зданий и сооружений, повышение индустриальности и степени заводской готовности строительных изделий и конструкций, при одновременном снижении их удельной энергоёмкости, улучшение теплозащитных характеристик за счет применения стеновых материалов низкой теплопроводности.

Сравнение технико-экономических показателей традиционных стеновых материалов с взаимозаменяемыми изделиями и конструкциями из ячеистого бетона показывает, что последние по всем показателям превосходят аналогичные по назначению материалы.

Стены жилых зданий из ячеистого бетона эффективнее стен из трехслойных панелей: по себестоимости в среднем на 40%, приведенным затратам - на 25%, I трудоемкости производства - 10-15%, уступая по эксплуатационным затратам на отопление на 12-16% . Термическое сопротивление стен из ячеистого бетона повышается на 30%, а из легкого бетона на 10%. Это при прочих равных условиях, обеспечит снижение затрат на отопление в зданиях со стенами из ячеистого бетона в среднем на 20% и улучшит микроклимат в помещениях.

Для обеспечения требований СНиП по теплозащитным показателям стен из ячеистого бетона необходимо либо повысить толщину стен, либо снизить среднюю плотность ячеистого бетона. Последний путь наиболее эффективен и позволяет достичь более существенного экономического эффекта, так как в первом случае единовременные затраты, связанные с увеличением толщины стен, окупаются многолетней экономией затрат на отопление.

Теплопотери сельских малоэтажных и особенно одноэтажных жилых домов в 4-5 раз выше, чем квартир многоэтажных домов. В этой связи вопрос повышения теплозащиты стен из ячеистого бетона в массовом жилищном строительстве на селе приобретает особую актуальность. Его решение возможно при одновременном решении целого ряда вопросов: широкого внедрения в строительную практику стеновых ячеистобетонных блоков и панелей покрытия, средней плотностью не выше 500 кг/м³, классов соответственно 1,5...2,5 (марки 25...35), снижения влажности ячеистого бетона до равновесной с окружающей средой, за счет применения специальных режимов обработки изделий и конструкций в заводских условиях и упаковки стеновых блоков в термоусадочную пленку.

Применение ячеистого бетона в качестве стенового материала позволяет снизить затраты организаций-заказчиков, так как снижается сметная стоимость строительства.

Блоки из ячеистого бетона стеновые - легкий конструкционный и теплоизоляционный материал. Представляет собой искусственный материал с равномерно распределенными порами. Многолетняя практика производства этого строительного материала доказала его высокую эффективность при возведении зданий как индивидуального, так и хозяйственного назначения.

Блоки из ячеистого бетона стеновые применяются для возведения ограждающих конструкций железобетонных каркасных зданий (без ограничения этажности), строительства коттеджей (до 3-х этажей под железобетонные перекрытия), садовых домиков, гаражей, складов, офисов, возведения перегородок и т.д.

Стена из блоков, толщиной в 40 сантиметров, эквивалентна по теплопроводности стене из кирпича толщиной 120 см. Теплоизоляционные свойства у ячеистого бетона в 3 раза выше, чем у керамического или силикатного кирпича, и в 8 раз выше, чем у тяжелого бетона. Применение блоков в стенах малоэтажных домов взамен керамического кирпича, при плотности ячеистого бетона 600 кг/м³, позволяет экономить до 35% энергозатрат на отопление.

Ячеистый бетон выгодно отличается от традиционных строительных материалов своей высокой технологичностью за счет малого удельного веса и простоты обработки (пилятся ножовкой, сверлятся и т.д.). Кладка из блоков стеновых в 5 раз легче такой же стены из силикатного кирпича, а трудоёмкость возведения стен в 2 раза меньше. Здания, построенные из ячеистого бетона, по уровню комфорта близки к постройкам из дерева.

2. Характеристика продукции

2.1 Блоки должны изготавливаться в соответствии с требованиями СТБ 1117-98 по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

2.2 Характеристики

2.2.1 Требования к материалам и бетону

2.2.1.1 Материалы и бетон для изготовления блоков должны соответствовать требованиям ГОСТ 25485.

2.2.1.2 Классы бетона по прочности на сжатие должны быть не ниже класса по прочности В 1,0 марки по средней плотности не более D 1100.

2.2.1.3 Соотношение классов бетона по прочности на сжатие, марок по средней плотности бетона и средней плотности бетона приведено в таблице 1.

2.2.1.4 Фактическая прочность бетона должна соответствовать требуемой, назначаемой по ГОСТ 18105 в зависимости от нормируемой прочности бетона, указанной в заказе, и от показателей фактической однородности прочности бетона.

2.2.1.5 Коэффициент теплопроводности бетона блоков не должен превышать значений, указанных в ГОСТ 25485.

Таблица 1

Класс по прочности, (В)

Марка по средней плотности, (D)

Средняя плотность,

кг/м²

Класс по прочности, (В)

Марка по средней плотности, (D)

Средняя плотность,

кг/м²

1,0

350

400

450

325-375

376-425

426-475

3,5

500

550

600¹

650¹

700¹

750¹

800¹

900¹

1000¹

476-525

526-575

576-625

626-675

676-725

726-775

776-825

826-900

901-1000

1,5

350

400

450

500

550

600¹

650¹

700¹

325-375

376-425

426-475

476-525

526-575

576-625

626-675

676-725

5,0

600¹

650¹

700¹

750¹

800¹

900¹

1000¹

576-625

626-675

676-725

726-775

776-825

826-900

901-1000

2,0

400

450

500

550

600¹

650¹

700¹

376-425

426-475

476-525

526-575

576-625

626-675

676-725

7,5

700¹

750¹

800¹

900¹

1000¹

676-725

726-775

776-825

826-900

901-1000

2,5

450

500

550

600¹

650¹

700¹

750¹

800¹

900¹

426-475

476-525

526-575

576-625

626-675

676-725

726-775

776-825

826-900

1000

1000¹

901-1000

1001-1100

12,5

1000

1000¹

901-1000

1001-1100

¹ Показатели по средне плотности относятся к блокам из бетона неавтоклавного твердения.

2.2.1.6 Усадка при высыхании бетона не должна превышать, мм/м:

0,5 — для автоклавных бетонов, изготовленных на кварцевом песке;

0,7 — то же, на других кремнеземистых компонентах;

3,0 — для неавтоклавных бетонов.

2.2.1.7 Отпускная влажность бетона блоков не должна превышать,% по массе:

25 — на основе песка;

35 — на основе золы; тонкомолотой извести и отходов ячеистобетонного производства, а также бетона средней плотностью 350 кг/м³.

2.2.1.8 Марка бетона по морозостойкости должна быть не менее:

F 50,35,25 — для блоков наружных стен;

F 25 — для блоков внутренних стен подвалов, подвергающихся воздействию температур ниже минус 5 °С;

F15 — для блоков внутренних стен, перегородок и внутренних стен подвалов неотапливаемых зданий;

F10 — для блоков внутренних стен, перегородок и внутренних стен подвалов отапливаемых зданий.

2.2.2 Значения отклонений от линейных размеров и показателей внешнего вида блоков не должны превышать указанных в таблице 2.

2.2.3 На блоках не допускаются трещины, пересекающие более двух граней, несквозные трещины более чем по четырем граням, а также линзообразные и параллельные отдельные расслоения по высоте блока.

2.2.4 Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в блоках должна быть не более 370 Бк/кг.

2.2.5 Блоки относятся к группе негорючих материалов по ГОСТ 30244.

Таблица 2

Наименование показателя

Значение для кладки категории

насухо и на клею

на клею

на растворе

Отклонения от линейных размеров

Отклонения

по высоте

по длине, толщине

±1,0

±1,5

±1,0

±2,0

±3,0

Отклонения от прямоугольной формы (разность длин диагоналей)

Отклонения от прямолинейности граней и рёбер, не более

Повреждения углов и рёбер

Отбитости углов (не более двух) на одном блоке глубиной, не более

Отбитости рёбер на одном блоке общей длиной не более двукратной длины продольного ребра и глубиной, не более

Ячеистые бетоны на 60...85% по объему состоят из замкнутых пор (ячеек) размером 0,2...2 мм. Ячеистые бетоны получают при затвердевании насыщенной газовыми пузырьками смеси вяжущего, кремнезимистого компонента и воды. Благодаря высокопористой структуре средняя плотность ячеистого бетона невелика — 300...1200 кг/м³; он имеет низкую теплопроводность при достаточной прочности. Бетоны с желаемыми характеристиками (плотностью, прочностью и теплопроводностью) сравнительно легко можно получать, регулируя их пористость в процессе изготовления.

Ячеистые бетоны — наиболее перспективный вид теплоизоляционных бетонов, отличающиеся сравнительно простой технологией получения. Их широкому распространению препятствует высокое водопоглощение и гигроскопичность. Сухой ячеистый бетон при плотности 300...500 кг/м³ имеет теплопроводность 0,07...0,1 Вт/(м∙К); при влажности 8% теплопроводность возрастает до 0,15...0,18 Вт/(м∙К). Применяют ячеистые бетоны в виде камней правильной формы, заменяющих 8...16 кирпичей.

Состав и технология ячеистых бетонов. Вяжущим в ячеистых бетонах может служит портландцемент (или известь) с кремнеземистым компонентом. При применении известково-кремнезёмистых вяжущих получаемые бетоны называют газо- и пеносиликаты.

Кремнеземистый компонент — молотый кварцевый лесок, гранулированные доменные шлаки, зола ТЭС и др. Кремнеземистый компонент снижает расход вяжущего и уменьшает усадку бетона. Применение побочных продуктов промышленности (шлаков и зол) для этих целей экономически выгодно и экологически целесообразно.

Соотношение между кремнеземистым компонентом и вяжущим устанавливается опытным путем.

Для получения ячеистых бетонов используют как естественное твердение вяжущего, так и активизацию твердения с помощью пропаривания (t = 85...90°С) и автоклавной обработки (t = 175° С). Лучшее качество, имеют бетоны, прошедшие автоклавную обработку. В случае применения извести в составе вяжущего автоклавная обработка обязательна.

По способу образования пористой структуры (методу вспучивания вяжущего) различают: газобетоны и газосиликаты; пенобетоны и пеносиликаты.

Свойства ячеистых бетонов определяются их пористостью, видом вяжущего и условиями твердения.

Пористость ячеистых бетонов — 60...85%. Характер пор — замкнутый, но стенки пор состоят из затвердевшего цементного камня, который, как известно, пронизан порами, в том числе и капиллярными. Для движения воздуха поры в ячеистом бетоне замкнуты, а для проникновения воды — открыты. Поэтому водопоглощение ячеистого бетона довольно высокое и морозостойкость соответственно пониженная по сравнению с бетонами слитной структуры.

Гидрофильность цементного камня и большая пористость обусловливают высокую сорбционную влажность. Это сказывается на теплоизоляционных показателях ячеистого бетона. Поэтому при использовании ячеистого бетона в ограждающих конструкциях его наружную поверхность необходимо защищать от контакта с водой или гидрофобизировать.

Прочность ячеистых бетонов зависит от их средней плотности и находится в пределах 1,5...15 МПа. Модуль упругости ячеистых бетонов ниже, чем у обычных бетонов, т. е. они более деформативны. Кроме того, у ячеистого бетона повышенная ползучесть.

Ячеистые бетоны и изделия из них обладают хорошими звукоизоляционными свойствами, они огнестойки и легко поддаются механической обработке (пилятся и сверлятся).

Наиболее рациональная область применения ячеистых бетонов — ограждающие конструкции (стены) жилых и промышленных зданий: несущие — для малоэтажных зданий и ненесущие — для многоэтажных, имеющих несущий каркас.

3. Технологическая часть.

3.1. Требования к сырьевым материалам.

Портландцемент. При изготовлении ячеистого бетона применяется портландцемент марки М500 (400), удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10178. Тонкость помола определяется просеиванием на сите №008 (ГОСТ 6613). Через сито должно проходить не менее 85% цемента. Содержание MgO должно быть не более 5%. Цемент не должен иметь ложного схватывания. Удельная поверхность цемента должна быть 2500 – 3000 см²/г.

Кроме этого, портландцемент должен удовлетворять и некоторым дополнительным требованиям: начало схватывания должно быть не позднее 2 ч., конец схватывания - не позднее 4 ч. после затворения; содержание трёхкальциевого алюмината С₃А в клинкере - не более 6%, поскольку большая водопотребность этого минерала отрицательно сказывается на прочности, трещиностойкости и морозостойкости ячеистых бетонов. По той же причине не допускается применение цемента с добавкой трепела, опоки, пепла, глиежа, трассов и глинита. К тому же портландцемент, содержащий активную минеральную добавку, например, трепел, характеризуется замедленной скоростью гидратации в начальный период, что не позволяет обеспечить необходимую для вибротехнологии скорость вспучивания.

Рекомендуется к использованию песчаный портландцемент - специальное вяжущее для бетонов автоклавного твердения, отличающееся пониженными влажностными деформациями, в котором добавкой к клинкеру является молотый кварцевый песок.

Известь. Негашеная кальциевая известь должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9179 и следующим дополнительным требованиям: скорость гашения - не более 25 мин при формовании изделий в индивидуальных формах и не менее 5 мин (желательно 10-12 мин) при формовании массивов. Использование извести с более короткими сроками гашения вызывает значительные технологические трудности, ухудшает микроструктуру ячеистых бетонов, что сказывается на их физико-технических свойствах.

Количество "пережога" в извести не должно превышать 2%, в противном случае возможно появление трещин в изделиях во время автоклавной обработки. Правда, вредное влияние "пережога" можно ослабить, увеличивая тонкость помола извести до 7-8 тыс. см²/г, однако такое тонкое измельчение приводит к некоторым новым технологическим трудностям.

Песок. Кварцевый песок должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8736, ГОСТ 25485, СН 277. Содержание кварца должно быть не менее 85% (свободный SiO), слюды не более 0,5%, илистых и глинистых примесей не более 5%. Допускается применение полевошпатового песка с содержанием кварца не менее 60%.

Двуводный гипс. Для замедления скорости гашения извести предусматривают введение 5% двуводного гипса, который должен соответствовать требованиям ГОСТ 4013.

Алюминиевая пудра. В качестве газообразователя должна применяться водная суспензия алюминиевой пудры. Водную суспензию следует изготавливать из алюминиевой пудры ПАП-1, отвечающей требованиям ГОСТ 5494, или пасты, приготовленной на основе пудры ПАП-1, в условиях, обеспечивающих взрывобезопасность.

ПАВ. В качестве ПАВ используем синтетическое моющее средство «Лотос».

3. Технологическая часть.

3.1. Требования к сырьевым материалам.

ПАВ. В качестве ПАВ используем синтетическое моющее средство «Лотос».

3.2.2. График тепловой обработки.

В зависимости от давления и температуры весь цикл автоклавной обработки делится на три стадии:

1. Первый включает в себя прогрев и продувку паром автоклава, а также подъём давления пара до 0,8 МПа продолжительностью 1,5 часа.

2. Второй – выдержка изделий под давлением 0,8 МПа продолжительностью 8 часов.

3. Третий – снижение давления продолжительностью 1,5 часа.

3.2.3. Описание технологического процесса.

Технология изготовления мелких стеновых блоков из ячеистого бетона производится по виброционному способу формования и включает следующие переделы:

-подготовку сырьевых материалов, т.е. приготовление известково-песчаного вяжущего, песчаного шлама и водной суспензии алюминиевой пудры;

-приготовление газосиликатной смеси;

-формование массивов и резка их на плиты;

-тепло-влажностную обработку изделий;

-распалубку;

-чистку и смазку форм.

1. Приготовление известково-песчаного вяжущего

1.1. Технологический процесс приготовления известково-песчаного вяжущего заключается в совместном помоле извести и песка и включает в себя следующие технологические операции:

- транспортирование в расходные бункера исходных компонентов (извести и песка) для приготовления вяжущего;

- дозирование извести и песка и подача их в шаровую мельницу;

- совместный помол извести и песка в шаровой мельнице;

- транспортирование приготовленного вяжущего из мельницы в специальную накопительную ёмкость (гомогенизатор).

1.2. Дозирование извести производится ленточным весовым дозатором непрерывного действия СБ-71а, 1 класса точности.

1.3. Дозирование песка производится ленточным весовым дозатором непрерывного действия СБ-110, 2 класса точности.

1.4. Весовое соотношение между дозируемым количеством извести и песка (И:П) должно составлять от 1 : 1, 1÷1,3 и обеспечивать получение вяжущего активностью 17-19 %.

1.5. Помол извести и песка производится в шаровой мельнице непрерывного действия ССМ-205.1 диаметром 2м, длиной 10,5м. В качестве мелющих тел используются шары и цильпебсы.

1.6. Внутренняя поверхность барабана мельницы футерована бронеплитами из износоустойчивой стали 110 Г13Л.

1.7. Качество помола известково-песчаного вяжущего определяется по удельной поверхности прибором ПСХ-8А. Величина удельной поверхности должна быть 4500-5500 см²/г. При снижении удельной поверхности ниже 4500 см²/г производится догрузка мельницы мелющими телами.

1.8. После мельницы известково-песчаное вяжущее системой конвейеров и пневмотранспорта подаётся в специальную накопительную ёмкость - гомогенизатор.

2. Приготовление песчаного шлама

2.1. Процесс приготовления песчаного шлама заключается в помоле песка в шаровой мельнице с одновременной подачей к ней воды и состоит из следующих технологических операций:

- транспортировании исходных компонентов (песка и воды) в расходные ёмкости над мельницей;

- дозировании исходных компонентов;

- помоле песка в шаровой мельнице;

- транспортировании песчаного шлама из мельницы в промежуточную накопительную ёмкость (шламбассейн).

2.2. Дозирование песка в шаровую мельницу объёмное и производится ленточным питателем, который обеспечивает равномерную подачу материала в мельницу.

2.3. Количество подаваемого песка устанавливается исходя из средней скорости ленты питателя, площади сечения выходящего из питателя материала, насыпной плотности материала, коэффициента заполнения сечения дозируемых материалов и регулируется высотой поднятия шибера над лентой питателя.

2.4. Количество воды подаваемой в мельницу регулируется вентилем на подводящем трубопроводе.

2.5. Расход воды должен быть таким, чтобы поддерживать плотность шлама на выходе из мельницы в пределах 1,67кг/л.

2.6. Суммарный расход компонентов не должен превышать установленной эксплутационной производительности мельницы.

2.7. Помол песка производится в шаровой мельнице СМ-1456 с резиновой футеровкой. В качестве мелющих тел применяются шары.

2.8. Качество помола определяется по удельной поверхности песка в шламе, которая должна составлять 2700 - 3000 см²/г.

2.9. Выгрузка шлама из мельницы осуществляется через цапфу разгрузочного устройства и шлам по лотку, самотеком поступает в промежуточную накопительную ёмкость. Для предотвращения оседания шлама и обеспечения его усреднения по плотности, промежуточная ёмкость оборудована пропеллерной мешалкой.

3. Приготовление водной суспензии алюминиевой пудры.

3.1. Процесс приготовления водной суспензии алюминиевой пудры заключается в перемешивании с водой алюминиевой пудры и включает следующие операции:

- приготовления водного раствора поверхностно-активного вещества (ПАВ);

- перемешивание алюминиевой пудры с раствором ПАВ.

3.2. При приготовлении водной суспензии алюминиевой пудры используется пудра марок ПАП-2 или ПАП-1.

3.3. Для удаления жировой плёнки (стеарина), которой покрыта алюминиевая пудра и придания ей гидрофильных свойств (смачиваемости) необходима предварительная обработка пудры горячим водным раствором ПАВ. В качестве ПАВ используются синтетические моющие средства.

3.4. Приготовление водного раствора ПАВ и алюминиевой суспензии производится в мешалке лопастного типа, поочерёдно.

3.5. Температура воды для приготовления водного раствора ПАВ должна быть 30 - 50°С.