Технология производства.Суперпластификатор



Оглавление.

Титульный лист

Задание

Оглавдение

Часть1. Технология производства

1.1. Номенклатура продукции

1.2. Режим работы  предприятия

1.3. Производственная  программа завода

1.4. Выбор сырья и полуфабрикатов

1.5. Расчет состава сырья  на 1м3 бетонной смеси

1.6. Обоснование выбора способа производства

1.7. Описание технологической схемы

1.8. Расчет и подбор  технологического оборудования

Часть 2. Суперпластификатор 

2.1.Рекомендации по применению 

комплексной добавки«СУПЕРПЛАСТ С-3»

2.2. Эффективность применения «СУПЕРПЛАСТ С-3»

2.3.Хранение и дозировка комплексной  добавки «СУПЕРПЛАСТ С-3»

Библиографический список

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть 1. Технология производства

    1. Номенклатура продукции

 

 

 

 

 

наим

L

B

t

h

h 1

V

масса

М изгиб

мороз

водон

Класс

Вагон п

Св 95-20

9500

150

245

175

150

0,3

0,8

2

F150-200

W4-8

B30

84 ;90

Св 95-3

9500

165

265

185

175

0,36

0,9

3

F200

W6-8

B30

84;90




 

 

 

 

 

Производство железобетонный унифицированных  опор ЛЭП, связи и освещения располагается  в унифицированном пролете. Предприятие предназначено для изготовления вибрированных опор линий электропередач напряжением 35-1 Квт и опор наружного освещения, а также комплектующего добора в виде траверс, ригелей, кронштейнов и т.д.

Смесь подается по бетонной эстакаде в начале пролета, а арматурная сталь со склада арматурной стали ; специальная арматура обрабатывается непосредственно в формовочном пролете; остальная арматура подается из арматурного цеха.

Стенды для испытания опор, установки  для гидроизоляции комлей располагают  на складе готовой продукции. Закладные и комплектующую детали завод должен получать сосмежных специализированных предприятий.

Натяжение продольных стержней осуществляется электротермическим способом на установке  на которой одновременно нагреваются  по два стержня.

В очищенную и смазанную двухместную  форму последовательно закладывают  хомуты и нагретые стержни, арматурный каркас и закладные детали.

После того как закрывают и фиксируют  торцовые и боковые стенки мостовой кран подает собранную форму на виброплощадку  СМ-868 грузоподъёмностью 8 тонн. Виброплощадка оборудована передвежным бетоноукладчиком.

Одновременно с заполнением  формы бетонной смесью идет вибрирование, наружная поверхность опор заглаживается. 
Для образования окон в стойках опор связи дополнительно устанавливают пустообразоватиели.

По окончании вибрирования форма  с изделиями поступает на тепловую обработку в пропарочные камеры ямного типа с автоматическим регулированием режимов пропарки.Перед впуском  пара в камеру изделие выдерживают  в течение 1-3 часов

Режим тепловлажностной обработки 2,5 +6+2 часа, изотермический прогрев при температуре 80 С

После пропаривания мостовой кран переносит  форму с изделиями на пост распалубки , чистки и смазки, где усилия натяжения  арматуры с формы передаются на бетон  при обрезке концов ненапрягаемых стержней.

Далее изделие распалубливают и  мостовой кран передаёт их на площадку промежуточного складирования.После  приемки ОТК вывозят на склад  готиовой продукции на самоходной тележке  с прицепов.

В зимнее время на площадке промежуточного чкладирования изделие выдерживают 4-6 часов перед вывозкой на склад готовой продукции.Аналогично изготавливают доборные элементы – траверсы,плиты ,ригели.

Арматурные каркасы для ненапряженных  стоек опор освещения готовят  на станках для навивки и сварки каркасов. Готовые каркасы мостовым краном транспортируют и устанавливают в предварительно очищенную и смазанную форму на 2 изделия. Затем форму подают на виброплощадку, оборудованную самоходным бетоноукладчиком. После укладки первой порции смеси пустообразователи вводяться внутрь формы.Загрузка ведеться на работающей виброплощадке. После этого опускается пневмогруз, придающей верхней половине изделий требуемую форму.

Пневмогруз работает одновременно с виброплощадкой. По окончанию формования пустообразователи извлекают и форму с изделий транспортируют в пропарочную камеру для тепловлажностной обработки.

Доборные элементы опор освещения, кронштейны, из-за сложной конструкции  и значительной высоты изготавливают  в групповых формах с раздвижными  стенками. Формы заполняют смесью из бункера,который переноситься мостовым краном.

Смеси уплотняют навесными вибраторами , укрепленными на продольных стенках  форм. Тепловая обработка осуществляется паром, подаваемым в полости изделий.

Выдержка изделий перед пропаркой  составляет 2ч

Режимтвердения 2,5+6+2 ч ;изотермичесий прогрев осуществляется при 80-85 С

 

 

 

 

1.2. Режим работы предприятия.

При определении мощности предприятий, технологических линий и расчетного годового фонда времени работы технологического оборудования принимаю по прил. 3 [2]:

число рабочих суток  на выгрузку сырья и материалов

с железнодорожного транспорта, сут 365

номинальное количество рабочих  суток в году 260

число рабочих смен (кроме  тепловой обработки) 2

тоже для тепловой обработки 3

то же для приемки сырья и материалов и отгрузки на

железнодорожном транспорте 3

автотранспортом 2

продолжительность рабочей  смены, ч 8

Годовой фонд времени работы технологического оборудования (Тн), сут, при пятидневной  рабочей недели вычисляю с учетом плановых остановок технологического оборудования и коэффициента его использования (Ки), равного 0,92 по формуле:

ТН=КИ×Т, где

Т - расчетное количество рабочих  суток в году. Для агрегатно-поточной технологии потабл.  принимаю длительность плановых остановок 7 дней и расчетное количество рабочих суток в году - 253 суток.

Табл.2 Годовой фонд времени

 

Кол-во рабочих суток в году

Количество смен в сутки

Количество часов  в смену

Коэффициент

использования

оборудования

Годовой фонд рабочего времени, ч.

253

2

8

0,92

3724,8


 

Табл.3

Режим работы предприя-тия.№

Наименование цехов

Кол-во рабочих дней в году

Кол-во

смен в сутки

Продолж.

Рабочей смены,

час

Номи-нальный фонд

Рабо-чего времени, час

Ко-эфф. использов. оборудования

Годовой фонд рабочего времени

1

Формовочный цех

253

2

8

4048

0,92

3725

2

Камера ТВО

253

3

8

6072

0,92

5586

3

Бетоносмесительный цех

253

2

8

4048

0,92

3725

4

Склад сырья

253

3

8

8973

0,92

8254

5

Склад готовой продукции

253

2

8

4048

0,92

3725


 

 

 

1.3. Производственная программа завода

 

Производственная программа рассчитывается по формулам:

ПР=П/(1-Б/100)

ПР - производительность рассматриваемого передела в принятых единицах измерения

П - производительность передела, следующего по технологическому потоку за расчетным

Б - производственные потери, %.

Расчеты по данному разделу сводятся в табл. 5.

 

Табл.5 Производственная программа завода

 

№ п.п.

 

Наименование Технологического  передела

 

ед.изм

 

Произ-водственные потери в %

Производительность

в год

в сутки

в смену

в час

1

Складирование

м3

0

60000.0

237.2

118.6

14.8

2

Выдержка

м3

0

60000.0

237.2

118.6

14.8

3

Распалубка

м3

1

60848.5

240.6

120.4

14.9

4

ТВО

м3

0,5

61274.9

242.2

121.1

15.1

5

Формование

м3

0,5

61703.4

243.9

121.9

15.2

6

Приготовление бетонной смеси

м3

0,5

62134.1

245.6

122.8

15.3


Qгод=60000м3/год;

Qсут=60000:253=237.2м3/сутки;

Qсмен=237.2:2=118.6м3/смену;

Qчас=118.6:8=14.8м3/час.

1.4 Выбор сырья и полуфабрикатов.

Характеристика исходного  сырья.

Бетон и материалы, применяемые  для его приготовления, должны отвечать требованиям ГОСТ 26633-91* «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия». Класс бетона ВЗО. Бетон тяжелый плотностью 2450 кг/м3 в соответствии с требованиями ГОСТ 23613-79.

Марки бетона по морозостойкости  и водонепроницаемости принимаются  в районах со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца (согласно СНиП 2.01.01-82), ниже минус 5 до минус 15°С - марка по морозостойкости F200, по водонепроницаемости марка W4.

Марки по прочности при  изгибе Р40, по прочности на сжатие М400. Коэффициент вариации бетона по прочности  высшей категории качества должен быть не более 9%. Бетонная смесь для дорожных плит должна иметь следующие характеристики: водоцементное отношение В/Ц < 0,4, водопоглощение по массе не более 5 %, жесткость 20 с, количество вовлечённого воздуха не более 4..5%.

Цемент

В соответствии с проектными требованиями к бетону по прочности  выбираем портландцемент марки М 400, который выпускается без добавок или с активными минеральными добавками, предусмотренными ГОСТ 10178-85 в количестве 5% от массы цемента. Содержания в цементе трех кальциевого алюмосиликата не более 8% от массы цемента.

Начало схватывания цемента  должно наступать не ранее 45 минут, а конец схватывания не позднее 12 часов от начала затворения цемента водой. Тонкость помола должна быть такой, чтобы сквозь сито с сеткой № 008 по ГОСТ 6613-86 проходило не менее 85% от массы пробы. Удельная поверхность цемента должна быть 2800... 3200 см2/гр.

Химический анализ клинкера проводят по методике, регламентированной ГОСТ 5382-91.

Цемент должен также  удовлетворять требованиям ГОСТ 30515-97. Цемент поступает по железной дороге.

Мелкий заполнитель.

Мелким заполнителем для бетона является естественный кварцевый песок или полевошпатовый, а так же искусственный из твёрдых дробленных каменных пород соответствующий требованиям ГОСТ 8736-93. Песок имеет объёмную массу 1,56 г/см3. По гранулометрическому составу и количеству примесей должен отвечать требованиям ГОСТ 26633-91. Зерновой состав песка должен соответствовать следующим требованиям: полный остаток на контрольных ситах в % по массе:

5,0-0%;

2,5-20%;

1,25-15...45%;

0,63-35...70%;

0,315-70...90%;

0,14-80... 100%.

Проход через сито № 014 - 10...0%. Модуль крупности 2,2.

Истинная плотность 2650 кг/м3

Наличие в песке зёрен  гравия или щебня размеров более 10 мм не допускается, а зерен размером от 5 мм до 10 мм должно быть не менее 5% по массе. Количество примесей ограничено по ГОСТ 8267-93. Содержание в песке зёрен, проходящих через сито с сеткой № 014 не должно превышать 10% по массе. При этом количество пылевидных частиц, илистых и глинистых частиц, определяемых отмучиванием, не должно превышать 5% по массе. В песке на должно быть комков глины, суглинка и посторонних включений ГОСТ 26633-91, ГОСТ 8735-88.

Крупный заполнитель.

В качестве крупного заполнителя  используют щебень. Величина зерен крупного заполнителя, не более 20 мм. Должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-93, ГОСТ 8269.1-97, ГОСТ 8269.0-97, ГОСТ 26633-91.

Плотность щебня - 1480 кг/м3 , истинная плотность- 2610 кг/м3 . Щебень поступает по железной дороге с дробильно-сортировочного завода. Вода.

Вода для затворения применяется в соответствии с  ГОСТ 23732-79.

Арматура и  закладные детали.

Для арматурных сеток применяется  горячекатаная арматурная сталь  класса А-I по ГОСТ 10884-94 и ГОСТ 8478-81 высокопрочная периодического профиля класса А-IV и А-V по ГОСТ 5781-82.

Напрягаемая арматура должна отвечать требование ГОСТ 21924.3-84

Контроль качества арматурных изделий должен выполнятся пооперационно  с момента поступления арматуры на завод.

Подъёмные петли должны изготавливаться из гладкой горячекатаной арматурной стали А-I марок ВСтЗпс2 по ГОСТ 6727-80 *.

В изделиях применяются  сварные и штампованные закладные  детали.

Качество стали должно соответствовать  требованиям ГОСТ 6727-80*.

Арматурные изделия  должны удовлетворять ГОСТ 10922-90.

Смазка для форм.

Смазку на поверхность форм наносят  различными распылителями, а в тех  местах, где неудобно их использовать, применяют различные механизмы. В качестве смазки для форм используется смазка на основе пасты ОПЛ которая соответствует ТУ 18-16-204-78. В качестве смазки можно применять водоэмульсионную смазку ОЭ-2, которая состоит из эмульсии марки ЭКС кислой, синтетической. Они наиболее стойки и экономичны. Смазку готовят в соответствие с ГОСТ 6243-75.

1.5. Расчет состава сырья на 1 м3 бетонной смеси.

Исходные данные для  расчета состава бетона:

Бетон дорожный.

Класс бетона ВЗО (М400).

Активность цемента- 400

Содержания С3А - не более 5%

Истинная плотность цемента - 3,1 г/см3

Насыпная плотность цемента -1,1 г/см3

Крупный заполнитель - щебень гранитный

Истинная плотность щебня - 2,61 г/см3

Насыпная плотность щебня - 1,48 г/см3

Наибольшая крупность - 20 мм

Мелкий заполнитель - кварцевый  песок.

Вид песка - средний

Истинная плотность песка - 2,65 г/см3

Насыпная плотность песка -1,56 г/см3

Качество заполнителей - высококачественный.

Химическая добавка – «Суперпласт  С-3»

Содержание добавки  в процентах от массы цемента  – 0.5%

Плотность 50-% раствора добавки- 1,17 г/см3

Подвижность бетонной смеси - П2.

 

 

 

Табл. 8 Расходы сырьевых материалов.

Наименование

 

Размер

 

Расход материалов

на 1 м3

в час

в смену

в сутки

в год

Цемент

т

0.243

3.73

29,84

59,68

15100.77

Вода

т

0.119

1.82

14,61

29.22

7393

Песок

т

0.761

11,68

93,44

186,89

47284.05

Щебень

т

1.351

20,74

165.89

331.79

83943,03

Добавка Суперпласт С-3 (50% раствор)

л

1.22

18,72

149,8

299,62

75 803,48


Σ=123750.94

Цемент: 62134.1·0,243=15100.77, т. в год

Песок: 62134.1·0,761=47284.05, т. в год

Вода: 62134.1·0,119=7393 т. в год

Щебень: 62134.1·1,351=83943,03 т. в год

Добавка: 62134.1·1,22=75 803,48 литров в год

 

 

 

 

 

1.6. Обоснование выбора способа производства.

 

Поточно-агрегатная схема производства предусматривает выполнение технологических операций на нескольких рабочих постах отвердение изделий в камерах ямного или тоннельного типа. На каждом посту выполняется одна или несколько технологических операций, после чего форма, в которой бетонируется изделие, перемещается на следующий пост. Особенностью этого способа производства является поточность без принудительного ритма. Ритм формовки и уплотнения бетонных изделий не связан, как при конвейерном схемах с ритмом тепловлажностной обработки железобетонных изделий. Одним из основных преимуществ таких заводов является возможность более быстрого их возведения при меньших капитальных затратах. Кроме того этот способ производства является более «гибким», то есть позволяет легко переналаживать технологию с одного вида изделий на другой и тем самым увеличивать номенклатуру выпускаемых изделий

 

1.7. Описание технологической схемы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Складирование заполнителей осуществляется в закрытом эстакадно-траншейном штабельном складе. Цемент хранится в силосных банках. Разгрузка и транспортирование цемента на складе осуществляется пневмотранспортом. Арматура поступает на завод железнодорожным и автотранспортом. Арматуру складируют на полузакрытом (под навесом) складе арматуры.

 

1.8. Расчет и подбор технологического оборудования.

Расчет конвейерной линии.

Производительность конвейерной  линии шагового действия рассчитывается по формуле:

П = 60·Н·С·V/ТР, где

Н - количество рабочих часов в  сутки, ч

С - количество рабочих дней в году, сут.

V - объем одного формуемого изделия, м3

Тр - цикл (ритм) работы конвейера, определяется по длительности операции на посту укладки и уплотнения бетонной смеси.

П = 60·16·253·1,48/18=19970 м3/год.

Количество форм на линии определяется по формуле:

Ф =1,05(60* Т0/ Тр +1 + Кп +1), =2

Ф =1,05(60* Т0/ Тр +1 + Кп +1), =3

где

Т0-время тепловой обработки, ч.

Кп - количество постов на конвейере.

Общее количество форм 3+2=5 шт.

 

Технологический расчет щелевой пропарочной камеры.

Количество щелевых  камер рассчитывается по формуле:

М=60·Ткф/Кисп·Кф·Чя·Тр, где

Hk= nh + 20 + (n -1)*K =3

М = 60·8/0,9·8·2·20 = 1.2,

принимаю 2 камеры на 4 технологические линии.

Длину щелевой камеры определяют по формуле:

Дк= Дф·Кф + Рф(Кф-1) + 2Рк = 4·8 + 0,1(8-1) + 2·0,45 = 32м

Кф - число форм, находящихся в камере

Рф - расстояние между формами-вагонетками.

Рк - расстояние между торцом камеры и бортом крайней формы, м.

Ширина щелевой камеры:

Шк= Шф + 2Рс + 2Вс = 2,0 + 2·0,2 + 2·0,3 = 2,0 м, где

Шф - ширина формы-вагонетки, м

Рс - расстояние между формой-вагонеткой и внутренней стеной камеры, м

Вс - толщина наружной стенки камеры, м

Раздаточный бункер СМЖ-2В

Самоходный раздаточный бункер СМЖ-2В предназначен для подачи бетона из бетоносмесительного узла в формовочный цех.

 

Техническая характеристика. Вместимость-2,4 м3

Скорость передвижения - 40 м/мин

Ширина колеи-1720 мм.

Размеры выходного отверстия - 750x900 мм Установленная мощность электродвигателя - 7,6 кВт Габаритные размеры - 1965x1900x1500 мм.

Масса-1050 кг.

Расчет бункера:

Пропускная способность бункера  П (м3/с) и равномерность истечения материала из него зависят от размеров и формы выпускного отверстия. Пропускная способность определяется по формуле:

П=S*U, где

S - площадь выпускного отверстия бункера, м2

S = 0,75*0,9= 0,675м2

U -скорость истечения материала, м/с.

U=

=
= 3,19 м/с, где

g - ускорение силы тяжести, м/с2.

R - максимальный гидравлический радиус.

λ = 0,6 - коэффициент истечения бетонной смеси.

П= 0,675·3,19= 2,15 м3/с.

Время выгрузки бетонной смеси складывается из времени открывания шибера самоходного  раздаточного бункера, истечения материала  и возвращения шибера после выгрузки бетонной смеси в исходное положение шибера. Принимаю время на выгрузку tВ =10 с.

Время на передвижения бункера  от БСУ к формовочному посту.

tп= 60L/U = 60·50/40 =75с.

Суммарное время подачи бетонной смеси  от БСУ складывается из времени на передвижения бункера от БСУ к  формовочному посту и обратно в исходное положение, время на выгрузку и загрузку бункера.

t=10+75+10+75 =170 с.

Производительность самоходного  раздаточного бункера:

Прб= 2,4·3600/170=50 м3/с

Необходимое количество бетоноукладчиков определяется по формуле:

n=Пч/Прб= 18.2/50 =0,4

Принимаю один раздаточный  бункер.

Бетоноукладчик  СМЖ-162А.

Бетоноукладчик СМЖ-162А предназначен для распределения, укладки, разравнивания  бетонной смеси и заглаживания открытой поверхности свеже-отформованного изделия.

Техническая характеристика.

Ширина колеи - 4500 мм.

Число бункеров - 3 шт.

Вместимость бункеров - 3+1+1 м3

Угол наклона стенок бункера - 65°

Выходное отверстие бункера - 400x500

Ширина ленты питателя - 1,4 м.

Скорость передвижения - 0,03... 0,193 м/с

Скорость ленты питателя - 0,1; 0,166 м/с

Установленная мощность электродвигателей - 23,5 кВт

Уровень формирования относительно головок рельс, м:

нижний - 0,3

верхний - 0,86

Продолжительность цикла формования - 12...25 мин.

Механизм распределения - вибронасадок

Устройство для заглаживания поверхности изделия - Реечное

Габаритные размеры - 5,2x6,02x3,1

Масса- 14,5 т.

Расчет бетоноукладчика.

Оптимальное распределение бетонной смеси в объеме формы определяется реологическими свойствами самой смеси, габаритами изделия (формы), шириной заслонки, высотой копильника, скоростью перемещения лента питателя, скоростью передвижения укладчика и бункера.

Пропускная способность  бункера П (м3/с) и равномерность истечения материала из него зависят от размеров и формы выпускного отверстия. Пропускная способность определяется по формуле:

П=S·U, где

S - площадь выпускного  отверстия бункера, м2

S = 0,4·0,5 = 0,2 м2

U - скорость истечения материала, м/с.

U=λ√ 3,2gR = 0,6√(3,2 ·9,8·0,5) = 2,4 м/с, где

g - ускорение силы тяжести, м/с2.

R - максимальный гидравлический радиус.

λ= 0,6 - коэффициент истечения бетонной смеси.

П= 0,2·2,4= 0,48 м3/с.

Производительность ленточного питателя (м/ч)

Пл=3600·h·b·Uл·Кр,где

h- высота щели копильника h= 0,1 м.

b- ширина заслонки b= 0,9 м.

Uл - скорость перемещения ленты питателя, м/с Uл =0,1 м/с

Кр - коэффициент разрыхления бетонной смеси Кр = 1,12... 1,2

Пл = 3600·0,1·0,9·0,1·1,12 = 36,3 м3/ч

Производительность бетоноукладчика (м3 /ч) при заполнении формы смесью:

Пб = 60·Vизд·Zизд·Кр·Кв/tц, где

Vизд = 1,46 - объем изделия, м3

Zизд - количество одновременно формуемых изделий, шт. Zизд = 1.

Кв - коэффициент использования машины по времени. Кв = 0,92

tц - продолжительность цикла укладки смеси в форму, мин.

tц =tн +tп +tу +tобр.х.

tн = 0,3 мин - продолжительность наполнения бункера бетоноукладчика смесью.

tп = L/Uу, где

tп - продолжительность передвижения укладчика к форме

L - расстояния от бетоновозной эстакады до поста формования.

Uу - скорость передвижения укладчика, м/мин. Uу = 3 м/мин.