Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Цех по производству гидроизоляционного основного рулонного материала: «гидроизол»

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Кафедра строительного инжиниринга и материаловедения

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Технология отделочных и изоляционных

материалов и изделий»

на тему:

Цех по производству гидроизоляционного основного рулонного материала: «гидроизол»

Выполнил ____________________________ Шкурихин А.И.

гр. ПСК-09-2

Проверил _________________________ ст. преподаватель, к.т.н.

Сеньков С.А.

Пермь 2013

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………………….			3
2.	Характеристика изделия………………………………………………………..		7
	2.1	Ассортимент изделий…………………………………………………….	7
	2.2	Выбор изделия, эскиз выпускаемого изделия…………………………..	12
	2.3	Технические требования к изделию……………………………………..	13
3.	Определение производительности предприятия……………………………...		16
4.	Технологическая схема производства…………………………………………		17
5.	Требования к сырьевым материалам…………………………………………..		21
6.	Режим работы предприятия……………………………………………………		22
7.	Производственная программа предприятия…………………………………..		23
8.	Потребность предприятия в материалах………………………………………		23
9.	Расчет и подбор основного технологического оборудования……………….		25
10.	Контроль качества готовой продукции………………………………………..		27
11.	Охрана труда и техника безопасности на производстве……………………..		30
12.	Список используемой литературы……………………………………………..		34

Введение[1]

Увеличение долговечности конструкционных материалов возможно только при достаточно полном учете конкретных эксплуатационных условий, в которых находятся эти материалы. Известно, что к одному из наиболее распространенных и агрессивных факторов, воздействующих на материалы в период эксплуатации зданий и инженерных сооружений относится вода. Вода способствует снижению прочностных свойств большинства материалов, развитию коррозионных процессов в металлах и бетонах, загниванию древесины, появлению трещин и плесени, сырости, обрушению штукатурных слоев в помещениях, недостаточно защищенных от сырости. Поэтому, если ожидается длительный или часто повторяющийся (периодический) контакт конструкций с влажной средой, то необходимо предусматривать гидроизоляцию, т. е. защиту конструкций. Применяются также и другие меры, способствующие быстрому удалению воды или предохранению от ее проникания, например, шлифование и полирование поверхности конструкций, придание изделиям определенных форм и очертаний, повышение плотности материала уплотнением и т. п. Однако более эффективны мероприятия с использованием специальных, гидроизоляционных материалов.

Гидроизоляционными, называются строительные материалы, которые обладают водонепроницаемостью и удовлетворяют другим необходимым техническим требованиям - по прочности, деформативности, теплостойкости и т.д. Чем более полно выражено у гидроизоляционного материала свойство водонепроницаемости, тем выше его качество. Другие свойства, как бы ни были важны сами по себе, имеют подчиненное значение, если их числовые показатели не выходят за пределы нормативных. Следует также учитывать, что не только вода может проникать и воздействовать на материал сооружений, но и водные растворы агрессивных веществ. И тогда кроме водонепроницаемости важной характеристикой гидроизоляции становится химическая стойкость.

Область применения гидроизоляционных материалов весьма обширна. Эти материалы требуются при наружной и внутренней защите подземных сооружений (котлованов, фундаментов, труб под насыпями, коллекторов, тоннелей, сводов траншей и т. п.); от воздействия грунтовых вод для изоляции водохранилищ, бассейнов, водоемов и пр.; для защиты мостов (конструкций проезжей части, опор и др.); при устройстве противофильтрационных экранов и укрепительных покрытий в гидротехническом строительстве; для изоляции дна и откосов каналов в ирригационном строительстве; для заполнения пор и пустот горных пород в основаниях; при защите междуэтажных перекрытий в производственных помещениях и санузлах; при устройстве плоской и малоскатной кровель, кровель функционального назначения; при устройстве кровельных покрытий и изоляционных прослоек в них; для заделки и герметизации стыков в крупнопанельном строительстве и при сооружении трубопроводов, для заделки температурных швов, отверстий. Гидроизоляция не только предохраняет защищаемую поверхность от контакта с водной средой, но и благоприятствует паро- и газоизоляции, повышению коррозионной стойкости конструкционного материала.

Гидроизоляционные материалы в конструкциях и сооружениях подвержены разнообразным внешним и внутренним воздействиям, а именно: ультрафиолетовых лучей, переменной температуры, кислорода и озона воздуха, силы ветра, осадков в виде дождя и снега, микроорганизмов, агрессивных жидких сред и газов, загрязняющих механических наносов, силовых напряжений и других внешних факторов; тепло- и массопереноса, влажностного градиента, диффузионных перемещений, химически активных реагентов, синерезиса, усадочных явлений и многих других внутренних факторов. Механизм разрушения гидроизоляционных и кровельных материалов проявляется в результате наложения этих внешних и внутренних воздействий в период эксплуатации конструкции.

Следует отметить, что значение гидроизоляции в строительстве нередко недооценивается, и за счет ее стремятся сэкономить общие расходы. Однако стоимость гидроизоляции по сравнению с общестроительными расходами и стоимостью оборудования сооружения незначительна, и поэтому на изоляции экономить не следует.

В данном курсовом проекте рассмотрим более подробно основный гидроизоляционный материал – гидроизол.

Гидроизол предназначается для гидроизоляции подземных и других сооружений, устройства рулонной кровли и антикоррозионных покрытий трубопроводов[1].

Гидроизол также относится к битумным беспокровным гидроизоляционным материалам. В отличие от пергамина его основой является не кровельный органический, а асбестовый картон.

Гидроизол представляет собой беспокровный гидроизоляционный рулонный материал, изготовленный путем пропитки асбестового и асбестоцеллюлозного картона нефтебитумом. Лучшим картоном служит асбестоцеллюлозный с содержанием целлюлозы до 20 %. Картон без целлюлозы менее прочный и при пропитке его битумом расползается. При отсутствии асбестового или асбестоцеллюлозного картона их заменяют асбестовой бумагой, выпускаемой двух марок. Ее толщина 0,65 мм.

Гидроизол вырабатывается двух марок: ГИ-Г, с применением в качестве основы асбестовой бумаги марки БГ-М и ГИ-К - на асбестовой бумаге марки БГ-К. Бумага марки БГ-М имеет повышенную впитываемость пропиточной массы и большую прочность при разрыве[1].

Гидроизол марки ГИ-Г используется для гидроизоляции подземных сооружений, подземной части многоэтажных зданий, антикоррозионной защиты металлических трубопроводов (кроме тепловодов), гидроизол ГИ-К - для гидроизоляции плоских кровель. Этот материал выпускается с заводов в рулонах с шириной полотна 950±5 мм, толщиной 0,7±10 % мм площадью 20±0,4 м2. К полотну предъявляются требования бездефектности - отсутствие дыр, разрывов и складок. Рулоны должны легко раскатываться без появления трещин при температуре до - 5°С, а их хранение разрешается только в вертикальном положении. Масса рулона 13 кг.

В отличие от пергамина гидроизол - более биостойкий материал, хотя тоже может подвергаться загниванию. Для предупреждения загнивания иногда в битум вводят антисептик. Прочность гидроизола оценивается разрывным усилием при растяжении полоски 50х180 мм, которое должно быть не менее 30 кг с допускаемым снижением после водонасыщения для ГИ-Г до 25 % и для ГИ-К до 30 %. Полотно должно быть гибким, т. е. обеспечиваться не менее десяти двойных перегибов при температуре 18±2°С. Поверхность полотна матовая или гладкая.

2. Характеристика изделия

2.1. Ассортимент основных гидроизоляционных материалов

Рубероид

Рубероид – традиционный кровельный и гидроизоляционный материал, получаемый пропиткой кровельного картона нефтяным битумом с последующим нанесением по обе стороны полотна покровного слоя – нефтебитума с наполнителем – и посыпки.

Таблица 1. – Физико-механические показатели рубероида [1]

Параметр	Рубероид РК-420	Рубероид РК-420-1,0	Рубитэл РБТ-420Б	Вид изделия
1. Температура размягчения покровного состава по методу КиШ, 0С	85…90	Не ниже 80	85
2. Температура хрупкости покровного состава по Фраасу, 0С	Не нормируется	- 5	-35…40
3. Масса покровного слоя, г/м2, в том числе:	800	1600	800
с нижней стороны	200	1000	200
с верхней стороны	600	600	600
4. Водопоглощение кровельного материала, г/м2	40	Не более 40	Не более 40
5. Гибкость (не должны появляться трещины при изгибании полоски кровельного материала) на стержне диаметром 30 мм при температуре, 0С	25	25	-20
6. Средняя величина разрывной нагрузки при растяжении полосок образцов в продольном и поперечном направлениях, Н, не менее	333	294	343

2. Гидростеклоизол кровельный[1]

Гидростеклоизол – состоит из слоя стеклоткани с нанесенным с обеих сторон слоем битумного вяжущего вещества. Он предназначен для устройства плоских кровель с уклоном до 3 %, выпускается в рулонах шириной полотна 900…1150 и длиной 10 м, намотанного на бумажную втулку. Против слипания витков в рулоне поверхность покрывают тальком или прокладывают полиэтиленовую пленку.

Таблица 2. – Физико-механические показатели наплавляемых стекломатериалов

Параметр	эластостеклобит	стеклорубероид	рубитэл РБТ-420
1. Температура размягчения битумного или битумно-полимерного вяжущего по методу КиШ, 0С	88	87	102
2. Температура хрупкости по Фраасу, 0С	-30…-35	-9…-12	-12…-14
3. Температуроустойчивость, 0С	75…80	82…85	85…90
4. Общая масса вяжущего, г/м2	3900	2600	2900
5. Толщина готового изделия, мм	4	2,7	3
6. Водопоглощение (замачиванием) при 20 0С через 24 часа, г/м2	23	25	26
7. Водонепроницаемость при постоянном гидростатическом давлении водяного столба высотой 50 мм	Полная	-	-
8. Прочность при разрыве в продольном направлении полоски шириной 50 мм, Н	350	250	270
9. Деформации при разрыве в продольном направлении полоски, мм	12	4,1	3,2

3. Фольгоизол[1]

Фольгоизол – биостойкий рулонный гидроизоляционный и кровельный материал, состоящий из рифленой алюминиевой фольги, покрытой с нижней стороны слоем резинобитумного или полимеробитумного вяжущего, смешанного с минеральными наполнителями и антисептиком. Изготовляется методом нанесения резинобитумной массы на движущую фольгу с помощью особой экструзионной головки щелевого типа. Сверху слой резинобитумного вещества покрывается пленкой или бумагой для предотвращения слипания материала в рулоне.

Таблица 3 – Физико-механические показатели фольгоизола

Параметр	ФК		ФГ
Параметр	Высшая категория качества	Первая категория качества	Высшая категория качества	Первая категория качества
1. Содержание вяжущего в фольгоизоле, г/м2, не менее	2000		2000
2. Температура размягчения в фольгоизоле, 0С, не менее	120	110	140	130
3. Температура хрупкости вяжущего по Фасу, 0С, не выше	- 20	- 18	- 15	- 13
4. Водопоглощение, г/м2, не более	3,5	4,0	3,5	4,0
5. Водонепроницаемость за 2 ч, МПа, не менее	0,25	0,20	0,25	0,20

4. Толь[1]

Толь кровельный изготовляют путем пропитки кровельного картона каменноугольным или сланцевым дегтем, нанесения на обе стороны полотна покровных слоев из тугоплавких дегтевых продуктов с наполнителем и последующей крупнозернистой или песочной посыпки. Его выпускают в рулонах шириной полотна 1000, 1025, 1050 мм.

Таблица 4 – Физико-механические показатели толей

Наименование показателей	ТГ-300	ТГ-350	ТКП-350	ТКП-400	ТКК-350	ТКК-400
1. Температура размягчения пропиточной массы по методу «Кольцо и шар», 0С	45…48	45…48	38…42	38…42	26…28	26…28
2. Прочность – средняя разрывная нагрузка при растяжении полосок – образцов толя в продольном и поперечном направлении, Н, не менее	490	589	274	294	274	294
3. Водопоглощение при использовании каменноугольных дегтевых продуктов, %, не более	20	20	20	20	12	12
4. Водонепроницаемость при давлении на образец 0,04 МПа, мин, не менее	30	10	5	5	10	10

5. Гидроизол[1]

Таблица 5 – Физико-механические показатели гидроизола

Параметр	ГИ - Г	ГИ - К
1. Температура размягчения пропиточной массы по методу «Кольцо и шар», 0С	48…55
2. Температура хрупкости пропиточной массы по Фраасу, 0С, не выше	-15	-15
3. Отношение массы пропиточной к массе абсолютно сухой бумаги, не менее	0,56	0,53
4. Водопоглощение через 24 ч, % не более	6	10
5. Разрывное усилие при растяжении полоски гидроизола шириной 50 мм в продольном направлении, Н, не менее	350	300
6. Разрывное усилие при растяжении водонасыщенной полоски гидроизола шириной 50 мм в продольном направлении через 24 ч, Н, не менее	270	220
7. Расслаиваемость водонасыщенного гидроизола по площади надрыва, см2, не более	5	10
8. Водонепроницаемость под давлением столба воды высотой 5 см, сут, не менее	30	20
9. Гибкость при температуре 15±2 0С до появления сквозных трещин, число двойных перегибов на 1800, не менее	15	20

Примечания: 1. Расслаиваемость гидроизола определяют путем расщепления (надрыва) водонасыщенных за 24 ч образцов: расщепляют по бумаге; слой отделившийся при расщеплении отрывают и измеряют площадь разрыва.

2. Гибкость гидроизола определяют испытанием полосок размером 50х100 мм, выдержанных в воде с температурой 18±2 0С в течение 15 мин, затем их изгибают вручную на 1800.

2.2. Выбор изделия, эскиз выпускаемого изделия[2]

Среди выше рассмотренных основных рулонных гидроизоляционных материалов следует более подробно рассмотреть технологию производства гидроизола. В соответствии с ГОСТ 7415 – 86 будет выпускаться гидроизол двух марок: ГИ-Г, с применением в качестве основы асбестовой бумаги марки БГ-М и ГИ-К – на асбестовой бумаге марки БГ-К.

2.3. Технические требования к изделию

1. Качественные показатели гидроизола должны соответствовать указанным в табл.6.

Таблица 6. – Качественные показатели гидроизола по ГОСТ 7415 - 86[2]

Наименование показателя	Значение для гидроизола марки
Наименование показателя	ГИ-Г	ГИ-К
1. Разрывная сила при растяжении, Н (кгс), не менее	343 (35)	294 (30)
2. Снижение разрывной силы водонасыщенного материала, %, не более	23	27
3. Водопоглощение в течении 24 ч, % по массе, не более	6	8
4. Температура хрупкости пропиточного состава, К (°С), не выше	258 (минус 15)
5. Температура размягчения пропиточного состава, К (°С)	320-328 (47-55)
6. Гибкость по числу двойных перегибов, не менее	30	20

2. Асбестовая основа гидроизола должна быть равномерно пропитана по всей толщине полотна. В надрыве гидроизол должен быть черным или черным с коричневым оттенком без светлых прослоек непропитанной основы и посторонних включений[2].

3. Требования к внешнему виду гидроизола, кромкам полотна, слипаемости, ровности торцов, величине выступов на торцах рулона, количеству составных рулонов и полотен в рулоне - по ГОСТ 30547 со следующим дополнением:

- поверхность гидроизола должна быть матовой;

- допускается наличие жирных пятен, не вызывающих слипание полотна в рулоне[2].

4. Требования к сырью и материалам - по ГОСТ 30547:

4.1. Битум нефтяной кровельной марки БНК 40/180 по ГОСТ 9548.

4.2. Битум нефтяной дорожный марок БНД 60/90 или БНД 40/60 по ГОСТ 22245[2].

4.3. Бумага асбестовая марок БГ-М или БГ-К по ГОСТ 23779.

Другое сырье или материалы - по нормативной документации, утвержденной в установленном порядке, в соответствии с технологическим регламентом на производство гидроизола[2].

5. Гидроизол должен быть водонепроницаемым. При испытании гидроизола ГИ-К при давлении не менее 0,001 МПа (0,01 кгс/см2) в течение не менее 72 ч, а гидрозола ГИ-Г при давлении не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) в течение не менее 15 мин на поверхности образца не должно появляться признаков проникания воды[2].

6. Гидроизол должен быть гибким. При испытании на брусе с закруглением радиусом (25,0±0,2) мм при температуре не выше 5 °С на поверхности образца не должны появляться трещины.

7. Упаковка и маркировка

7.1. Каждый рулон гидроизола должен быть обернут по всей ширине бумагой, масса 1 м2 которой должна быть не менее 120 г, по ГОСТ 8273 или ГОСТ 7377 или другой бумагой аналогичного качества.

Допускается применение других упаковочных материалов, обеспечивающих сохранность гидроизола при транспортировании и хранении.

7.2. Маркировка гидроизола должна производиться по ГОСТ 30547. На этикетке должны быть указаны[2]:

- наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак;

- наименование материала и его марка;

- обозначение настоящего стандарта;

- номер партии (или другое обозначение партии, принятое на заводе-изготовителе) и дата изготовления;

- краткая инструкция по применению[3].

Перечень данных на этикетке (штампе) может быть дополнен или изменен по согласованию с потребителем продукции.

Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192 с нанесением основных, дополнительных и информационных надписей.

Таблица 7. - Справочная масса рулона гидроизола[2]

Марка гидроизола	Справочная масса рулона, кг
ГИ-Г	18
ГИ-К	17

Отклонение от справочной массы рулона не является браковочным признаком.

3. Определение производительности предприятия

В соответствии с материальным балансом и производительностью оборудования производительность предприятия по производству основного гидроизоляционного материала (гидроизола) составляет 7 000 тонн/год.

4. Технологическая схема производства[1]

Технология производства гидроизола заключается в следующем:

1. Пропитка асбестового картона в специальной пропиточной ванне;

2. Отжим пропитанного полотна на вальцах до определенной массы;

3. Посыпка полотна после отжима на вальцах специальной крошкой для предотвращения слипания материала в рулоне;

4. Сматывание гидроизола в рулоны на намоточных станках.

Учитывая низкую впитывающую способность, недостаточную капиллярность и невысокую механическую прочность асбестового картона, в технологии используют пропиточные ванны периодического действия револьверного типа (рис. 1).

Рис. 1. Пропиточная ванна периодического действия револьверного типа, используемая при изготовлении гидроизола, толя и некоторых других гидроизоляционных рулонных материалов:

1 – направляющий ролик для полотна картона или другой основы; 2 – валик револьверной катушки; 3, 11 – шестерни, приводящие во вращательное катушку; 4 – специальная рама, на которой установлены шестерни; 5 – ось револьвера; 6 – катушки револьвера, на которые наматывается полотно картона в горячей пропиточной массе; 7 – отжимные обогреваемые вальцы; 8 – направляющие стойки для размещения верхнего; 9 – прямоугольная коробка из листовой стали, имеющая овальное дно; 10 – змеевик, служит для обогревания пропиточной массы; 12 – крестовины, на концах которых крепятся подшипники катушек револьвера.

Асбестовый картон в рулонах подается к размоточному станку, с которого навивается на катушку револьвера. Последующая операция - опускание катушки револьвера в пропиточную ванну с горячей битумной массой. Применяемый битум БНК 45/180 или БНК 60/90. Пропитанный горячий гидроизол отжимают до сухого состояния на вальцах, далее он по движущемуся транспортеру поступает на намоточный станок и в пути сматывается в рулоны. Чтобы гидроизол в рулоне не слипался, поверхность полотна посыпается тонким слоем порошкообразного талька. Обернутые крафт-бумагой и рассортированные по маркам, рулоны гидроизола хранятся в вертикальном положении не более чем в два ряда по высоте. При транспортировании в железнодорожных вагонах рулоны также располагают в вертикальном положении и не более двойной высоты. В настоящее время гидроизол выпускается в ограниченном количестве, так как для его производства требуется высокосортный асбест. Наиболее часто гидроизол применяют в качестве оклеечной гидроизоляции подземных сооружений, в многослойных кровельных покрытиях.