Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Завод ребристых плит перекрытий производительностью 60 тыс. м3 в год

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

высшего профессионального образования

Институт строительства, архитектуры и искусства

Курсовая работа

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

на тему: Завод ребристых плит перекрытий производительностью 60 тыс. м3 в год

Студент: \

Руководитель: \

Работа допущена к защите «_» _____ 20_г. ___________

(подпись)

Работа защищена «_» _____ 20_г. с оценкой _ _

(оценка) (подпись)

Содержание:

Введение 3

Аналитический обзор 4-10

1.Номенклатура продукции и исходные данные для проектирования 11-12 2.Характеристика исходных материалов 13-19

3. Расчет состава бетона по методике СНиП 3.06.04-91 20-23

4. Расчет производственной программы бетоносмесительного цеха и потребности в сырье 24-25

5 Обоснование технологической схемы и режимов производства 26-31

6. Технологические расчеты

6.1 Определение параметров и выбор основного оборудования формовочного цеха. 31-35

6.2.Определение параметров и выбор основного оборудования бетоносмесительного цеха 36-41

6.3. Расчет складов вяжущих, заполнителей и химических добавок 42-43

6.4.Расчет арматурного склада и склада готовой продукции 44

6.5. Выбор основного оборудования 45-46

6.6 Ведомость площадей технологических постов 47

6.7Ведомость рабочих цеха 48

6.8Контроль качества 49-53

7.Охрана труда 55-55

Заключение 56

Список используемой литературы 57

Введение

Сборный железобетон является одним из наиболее эффективных материалов, способствующих индустриализации строительного производства. Применение сборных изделий для возведения жилых, промышленных, транспортных и других сооружений возможно в любое время года, что приобретает особо важное значение в связи с ускоренными темпами строительства. Широкому применению в строительстве сборного железобетона также способствуют: универсальность свойств железобетонных изделий (варьируя технологические приёмы и материалы, можно получать изделия с различными физико-механическими свойствами по прочности, теплопроводности, химической стойкости и т. д.); экономичность, жёсткость, огнестойкость, высокая долговечность железобетона по сравнению с другими конструкционными материалами: металлом и древесиной. Кроме того, применение сборного железобетона позволяет экономить такие дефицитные материалы, как сталь и древесину.

Для армирования плит применяют сварные сетки и каркасы из обыкновенной арматурной проволоки и горячекатаной стержневой арматуры периодического профиля класса А-I, А-III, предварительно напряжённые конструкции сталью класса А-IV, А-V.

Такие плиты нашли широкое применение как в промышленном, так и в гражданском строительстве.

В настоящее время плиты перекрытий изготавливают в соответствии с ГОСТ 21506-87 «Плиты перекрытий железобетонные ребристые для зданий и сооружений» и действующими на заводах ТУ.

Применение ребристых плит покрытия экономически выгодно, т.к. из-за особенности формы они при небольшой толщине довольно высоки по прочности на изгиб; из-за выступающих вниз балок образует неплоский потолок, что ограничивает ее использование в жилых зданиях. Они находят применение в чердачных покрытиях.

Аналитический обзор

Промышленность сборного железобетона находится в стадии быстрого развития и технического совершенствования. Непрерывное развитие техники и технологии производства вызвало также интенсивное рзвитие науки о процессах изготовления сборного железобетона. Особое значение в современном массовом производстве железобетонных конструкций приобрели вопросы теории рациональной организации технологических процессов и повышения использования фондов предприятий.

Промышленность сборного железобетона нуждается в специалистах-технологах, способных организовать производство в больших масштабах, вести проектирование новых предприятий, руководить работой крупных заводов и комбинатов.

Широкое применение сборного железобетона позволило значительно сократить в строительстве расход металла, древесины и других традиционных материалов, резко повысить производительность труда, сократить сроки возведения зданий и сооружений.

Совершенствование технологии изготовления бетона и железобетона на современном этапе не представляется возможным без применения химических добавок. Вводимые в состав бетона добавки (массовая доля 0,01—3%) существенно изменяют свойства бетонной смеси, снижают ее способность к расслаиванию. Химические добавки могут ускорить твердение бетона в нормальных условиях и в процессе термообработки, обеспечить ему повышенную морозостойкость, водонепроницаемость, прочность, коррозийную стойкость. Их рациональное применение изменило технологию транспортирования, и укладки бетонной смеси, сделало этот процесс механизированным и менее трудоемким, значительно сократило время набора технологической или отпускной прочности бетона и, следовательно, сократило срок изготовления конструкций, что, в конечном счете, позволило увеличить производительность технологической линии. Химические добавки дали возможность целенаправленно вести технологический процесс производства железобетонных конструкций для определенных условий эксплуатации с требуемой морозостойкостью, водонепроницаемостью и коррозионной стойкостью. Они обеспечивают возможность существенной экономии цемента.

Суперпластификатор С-3 является одной из специальных отечественных химических добавок для бетонов, производимой методом химического синтеза. Добавка прошла лабораторные испытания, получила все необходимые сертификаты и занимает одну из лидирующих позиций среди аналогичной продукции, так как обладает стабильным качеством.

В экспериментальных работах была доказана возможность замены цемента марки 500 на марку 400 в бетонных смесях с суперпластификатором С-3 без снижения прочности бетона. При правильной работе с суперпластификатором С-3 можно добиться увеличения водонепроницаемости бетона на 1-2 марки, иногда даже на 3.

Присутствие в бетоне этого суперпластификатора обусловливает формирование более прочной и плотной структуры бетона, что обеспечивает повышенные показатели марочной прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, что приводит к увеличению сроков эксплуатации бетона, повышению долговечности конструкций.

Эффективность действия добавки проявляется на начальной стадии изготовления бетона и конструкций, на каждом этапе формирования бетона, получения готового изделия или конструкции.

Использование суперпластификаторов, в частности добавки С-3, в технологии бетона и железобетона позволяет снизить трудозатраты при укладке бетона на 10-60%, повысить прочность бетона на 30—70%, снизить водонепроницаемость в 2—3 раза, сократить расход цемента на 15-20%. При этом обеспечивается повышение морозостойкости, общей коррозийной стойкости бетона и качества изделий. Срок службы металлических форм для изготовления сборного железобетона увеличивается в 1,5—2 раза. В целом по приведенным затратам экономия за счет применения суперпластификаторов в технологии бетона и железобетона оценивается в 90—300 р. на 1 м3 бетона [1].

При перемешивании бетонной смеси необходимо обеспечить сплошное обволакивание цементным тестом поверхности зерен заполнителя и равномерное распределение раствора в массе крупного заполнителя. В зависимости от вида заполнителей и бетона и характера приготовления применяют различные способы перемешивания составляющих. Перемешивание со свободным падением материалов происходит в медленно вращающихся, чаще всего наклоняющихся смесительных барабанах, на стенках которых изнутри имеются изогнутые лопасти. Перемешивание со свободным падением применяют для подвижных смесей с крупным заполнителем плотных пород. Этот простой и экономичный способ, однако, для жестких бетонных смесей непригоден, так как не обеспечивает достаточной однородности смеси даже при увеличении продолжительности перемешивания. Перемешивание в смесителях принудительного действия осуществляется с помощью вращающихся лопастей, насаженных на горизонтальные или вертикальные валы. В этих случаях перемешивание материалов происходит по более сложным траекториям, что повышает однородность бетона.

Смесители бывают цикличного и непрерывного действия. К первым относят противоточные лопастные смесители, а ко вторым – одно- и двухвальные смесители. Эффективно применение турбулентных смесителей с неподвижной чашей лопастями, вращающимися на осевом валу, а также смесителей с барабаном, вращающимся на центральном валу, и лопастями, вращающимися в барабане вокруг своих осей [2].

При заводском изготовлении железобетонных изделий широкое распространение нашли три основных способа производства: агрегатно-поточный, конвейерный и стендовый. Разновидностью стендового способа является кассетный.

Стендовый способ производства железобетонных изделий характеризуется следующими основными признаками: весь процесс производства осуществляется в неподвижных формах или на специальных стендах; изделия в процессе обработки остаются неподвижными, а рабочее и технологическое оборудование перемещается от одной формы к другой; за каждым стендом или формой закрепляется одно или несколько технологически однородных изделий.

По количеству закрепленных типоразмеров изделий стендовые установки делятся на специализированные (кассеты для изготовления лестничных маршей и площадок, стенды для производства подкрановых балок, полигональных ферм и т. д.) и универсальные (изготовление различных технологически однородных изделий).

Кассетный способ производства, являясь по существу стендовым методом, выделяется в самостоятельную группу. Суть этого способа заключается в том, что формование изделий происходит в вертикальном положении в стационарных разъемных групповых металлических формах-кассетах, в которых изделия находятся до приобретения бетоном заданной прочности. Рабочее звено, занятое в производстве изделия, перемещается от одной кассетной установки к другой, что при соответствующем числе форм позволяет осуществлять непрерывный производственный поток.

Кассетным способом изготовляют внутренние несущие стеновые панели, панели перекрытий, балконные плиты и другие железобетонные изделия, имеющие габариты, соответствующие размерам отсеков кассетных установок.

В кассетных установках применяют подвижные бетонные смеси с осадкой конуса 7-9 см и выше с предельной крупностью заполнителя 20 мм.

Агрегатно-поточный способ изготовления конструкций характеризуется расчленением технологического процесса на: отдельные операции или их группы; выполнением нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах; наличием свободного ритма в потоке; перемещением изделия от поста к посту; формы и изделия переходят от поста к посту с произвольным интервалом, зависящим от длительности операции на данном рабочем месте, которая может колебаться от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (пост твердения отформованных изделий).

При агрегатно-поточном способе изделия формуют с помощью специальных машин на посту формования, а затем перемещают мостовым краном в камеры тепловой обработки. При окончании тепловой обработки изделия распалубливают, а форму готовят для последующего производства. После приёмки ОТК готовые изделия отправляют на склад.

Преимуществом этого способа является возможность изготовления изделий широкой номенклатуры (предпочтительно длинной до 12 м, шириной до 3 м и высотой до 1 м), достаточно полной механизации и частичной автоматизации процессов, осуществления чёткого пооперационного контроля. Кроме того, технологически линии с агрегатно-поточным способом производства обладают небольшим капиталовложением, по сравнению с другими способами, и ускоренными сроками строительства.

В состав технологических линий с агрегатно-поточным способом входят следующие основные агрегаты: формующая машина или бетоноукладчик с виброплощадкой, формоукладчик, установка для нагрева или механического натяжения арматуры, камера тепловой обработки, а так же посты распалубки, чистки и смазки форм, складирования полуфабриката, резервных форм и готовых изделий (в зимнее время), ремонта и доводки форм, стенд для испытания готовых изделий.

При поточном способе организации производства процессы формования, твердения и распалубке изделия выполняются на специализированных постах, входящих в состав технологического потока. Каждый пост оборудован соответствующими машинами и механизмами, а формы и изделия перемещаются от одного поста к другому. Поточное изготовление изделий в перемещаемых формах может быть запроектировано по поточно-агрегатной и конвейерной схемам производства. Конвейерный способ характеризуется тем, что изделие перемещается о поста к посту с принудительным ритмом (например 15 мин), который устанавливают по наиболее длительной технологической операции. При поточно-агрегатном способе формы и изделия двигаются от поста к посту с произвольным интервалом, характерным для данной операции. Конвейерные технологические линии целесообразно применять значительной мощности при изготовлении однотипных конструкции большими партиями.

Достоинство поточно-агрегатного способа - более гибкая и маневренная технология в отношении использования технологического оборудования, возможность изготовления широкой номенклатуры изделий с меньшими капитальными затратами по сравнению с конвейерной технологией. По мимо этого поточно-агрегатная технология, основанная на применении передвижных агрегатов, позволяет формовать изделия за несколько проходов, что гарантирует высокое качество изделий сложной конфигурации и многослойных (стеновых панелей, кровли) и позволяет производить замену устаревшего оборудования без значительной переделки линии. Агрегатно-поточная технология особенно целесообразна при изготовлении различных по геометрической конфигурации элементов.

Склады цемента и заполнителей являются необходимой частью заводов сборного железобетона.

По конструкции склады цемента могут быть бункерными, силосными и закромными. Бункерные склады состоят из ряда емкостей круглой, квадратной или прямоугольной формы в плане. Для заполнения бункеров цементом предусматривают механические и пневматические разгрузчики, а для разгрузки – шнеки и аэрожелоба. Бункерные склады имеют низкий коэффициент использования площадки и малую степень механизации и автоматизации производственных процессов. На современных заводах железобетонных изделий проектируют силосные склады. Силосы цементного склада проектируют металлическими и железобетонными. Последние получили наибольшее распространение, так как долговечны, влагонепроницаемы, огнестойки, и экономичны [2].

Склады заполнителей заводов железобетонных изделий, могут быть различных типов в зависимости от вида транспорта, способа приема, хранения и выдачи заполнителей. Хранение заполнителя на открытых площадках всегда сопровождается его увлажнением, засорением посторонними примесями, а в районах с резкими климатическими условиями – перемешиванием со снегом и смерзанием. Главный недостаток таких складов, а также траншейно-транспортерного и траншейно-скреперного складов является нарушение гранулометрического состава, вследствие чего они не получили широкого распространения. Эти недостатки были устранены в складах полубункерного и силосно-кольцевого типов.

Эти склады имеют лучшее использование строительной кубатуры, меньшие удельные капиталовложения, теплопотери и меньший расход топлива на размораживание и подогрев.

Номенклатура продукции и исходные данные для проектирования

Плиты железобетонные ребристые предварительно напряженные плиты размером 6х3 м для покрытий производственных зданий изготавливаются из тяжелого бетона и применяются для покрытия производственных зданий с шагом несущих конструкций (ферм, балок, стен и т.п.) 6 м, в том числе зданий с расчетной сейсмичностью до 9 баллов включительно.

Плиты изготавливаються из тяжелого бетона,предназначаються для покрытия зданий с неагресивной средой,а так же при слабоагресивной и среднеагресивной степенях воздействия газовой среды.

Допускается применение плит на открытом воздухе и в неотапливаемых зданиях при расчетной температуре наружнего воздуха ниже – 400С. Плиты должны удовлетворять требованиям ГОСТ 22701.0-77,ГОСТ 22701.1-77,ГОСТ 28042-89.[3]

Номенклатура

Рисунок 1-Форма и размеры плиты

№

Наименование

Размеры, мм.

Объем изделия, м3

Расчетная
нагрузка, Кгс/м2

Масса
изделия, т.

Марка
бетона

Класс

бетона

ПГ - 3А III вт

5970

2980

300

1,07

610

2,65

М300

В25

Исходные данные:

Вид бетона и способ формования изделия: тяжелый бетон, уплотнение бетона производят на виброплощадке.[4]
Класс бетона по прочности на сжатие В25, значение нормируемой отпускной прочности бетона должно быть не менее передаточной прочности и не менее 70% проектной марки бетона по прочности на сжатие.[4]
Плотность бетона 2200-2500 кг/м3, марка бетона по морозостойкости F200, по водонепроницаемости W2. [4]
Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П2 (осадка конуса 5-9 см).[4]

2. Характеристика исходных материалов

Получить бетонную смесь и бетон высокого качества можно только при использовании качественных сырьевых материалов и их оптимальном соотношении. Тяжёлый бетон применяемый для плит перекрытия должен приобрести определённую прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобоукладываемой и экономичной.

2.1 Цемент: ШПЦ М400(ГОСТ 10178—85)[5];

водопотребность 0,26;

истинная плотность – 3000 кг/м3;

насыпная плотность - 1000 кг/м3.

Положительными свойствами ШПЦ по сравнению с ПЦ являются:
1) более низкое тепловыделение при твердении и меньшие объемные деформации, что позволяет использовать ШПЦ в массивных бетонных надводных и подводных сооружениях;
2)повышенная жаростойкость;
3) хорошая сцепляемость с арматурой в бетоне;

4)более высокая водостойкость в пресных и сульфатных водах, что обусловлено низким содержанием в цементном камне Са(ОН)2

5)более низкая (на 30…40%) стоимость.

Таблица 1-Химический состав цемента

потери при прокаливании	1,92-4,5 %
оксид кремния SiO2	23,3-25,3 %
оксид алюминия Al2O3	5,6-6,8 %
оксид железа Fe2O3	2,6-3,7 %
оксид кальция CaO	56,0-59,0 %
оксид магния MgO	2,1-3,0 %
оксид серы SO3	1,4-2,2 %
щелочи в пересчете на Na2O	0,2-0,3 %
Минералогический состав
Трехкальциевый силикат C3	58-62%
Двухкальциевый силикат C2S	15-19%
Трехкальциевый алюминат C3A	7,5-9,5%
Четырехкальциевый алюмоферрит CAF	12-14%

Таблица 2-Прочностные характеристики

тонкость помола, прошло через сито № 008	90 - 92%
срок схватывания: начало	2-20 - 4-40 час
срок схватывания: конец	4-10 - 5-50 час
предел прочности при изгибе в возрасте 3 суток	3,2-4,0 мпа
предел прочности при изгибе в возрасте 28 суток	5,6-6,1 мпа
предел прочности при сжатии в возрасте 3 суток	16,5-18,9 мпа
предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток	40,0-42,5 мпа

2.2 Крупный заполнитель: Порфиритовый щебень (ГОСТ 8269-87)[6]

Насыпная плотность в сухом состоянии, кг/м3: 1200

Средняя плотность зерен, кг/м3: 2600

Марка по прочности, кгс/см2: 1000-1200

Марка по истираемости: И-1

Содержание зерен лещадной и игловатой формы, %: 22

Содержание слабых зерен, %: 5-6

Морозостойкость, циклы: 300

Содержание пылевидных частиц, %: 1-1,2

Зерна щебня — угловатой формы и с более развитой, чем у гравия, шероховатой поверхностью. Благодаря этому сцепление с цементным камнем у щебня выше, чем у гравия. Наибольшая крупность заполнителя должна соответствовать размерам бетонируемой конструкции и расстоянию между стержнями арматуры. Чтобы заполнитель при бетонировании равномерно, без зависаний, распределялся в объеме конструкции, его наибольшую крупность назначают с учетом вида и размеров конструкции и густоты армирования. Содержание вредных примесей, а также глинистых, илистых и пылевидных частиц в крупных заполнителях ограничивают так же, как и в песке.

Прочность крупного заполнителя нормируют с учетом прочности бетона. Марка щебня из естественного камня должна превышать прочность бетона не менее чем в 1.5...2 раза.

2.3 Мелкий заполнитель: Песок речной (ГОСТ 8736-93)[7]

Плотность, кг/м3: 2610

Насыпная плотность, кг/м3:1500

Модуль крупности: 2,8

В качестве мелкого заполнителя принимается речной песок. Он практически лишен примесей, в частности, глинистых частиц и некрупных камешков. Благодаря однородной структуре этого материала, он не требует дополнительной очистки, что делает его применение экономически выгодным. Достоинством речного песка является и высокая пропускная способность жидкостей, в особенности воды. Его применение при изготовлении железобетонных конструкций гарантирует изделиям прочность и долговечность. Зерновой состав мелкого заполнителя принимается в зависимости от класса бетона по прочности, для бетона В20 рациональными являются пески с модулем крупности от 2,5 до 3(крупный). Содержание зерен свыше 10 мм не должно превышать 5%,зерен свыше 5 мм не должно превышать 15%,зерна менее 0,16 мм не должны превышать 5%.

2.4 Вода (ГОСТ 23732-2011)[8]

Для приготовления бетонной смеси используют водопроводную питьевую воду, а также любую воду, имеющую водородный показатель рН не менее 4,т.е. не кислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу на красный цвет; вода не должна содержать сульфатов более 2700 мг/л (в пересчете на SO4) и всех солей – более 5000 мг/л[5]

2.5 Добавка С-3. ТУ 2481-016-00369171-99

Назначение:

Добавка С-3 в количестве 0,2 - 0,7% от массы цемента позволяет получать самоуплотняющиеся, практически не требующие вибрации бетонные смеси, а при снижении расхода воды затворения – бетоны повышенной прочности при неизменной подвижности смеси. Можно использовать оба этих эффекта частично, т.е. получать смеси повышенной подвижности по сравнению с исходной и одновременно несколько увеличить прочность бетона за счет снижения расхода воды.
Наиболее эффективные области применения СП – производство железобетонных изделий (плит, панелей, напорных труб, и т.д.) и массивных густоармированных конструкций, возведение монолитных сооружений, изготовление бетонных полов и покрытий с высокими эксплуатационными свойствами и внешним видом.

Эффекты от применения:

Увеличение текучести бетонных и растворных смесей в 6 – 7 раз, позволяет бетонировать густоармированные и обычные конструкции.
Снижение водопотребности бетонной смеси на 16% для получения равноподвижного бетона.
Повышение прочности (на 10–15 Мпа) плотности и однородности бетона, улучшение его структуры.
Увеличение сцепления нового бетона со старым.
Получение гладкой высококачественной лицевой поверхности изделий различной формы.
Увеличение водонепроницаемости, морозо- и коррозионной стойкости бетона в 2 - 4 раза.
Снижение трудозатрат при укладке бетона.
Эффект пластификации при введении С-3 позволяет снизить расход цемента на 20%, а также длительность тепловлажностной обработки или срок распалубки конструкций, твердеющих в естественных условиях, время передачи натяжения арматуры на бетон для преднапряженных элементов.
Легко смешивается с другими добавками (гидрофобизаторы, ускоряющие, замедляющие, воздухововлекающие и др.), не вступая в химическую реакцию с ними и сохраняя свои свойства.
В процессе эксплуатации не оказывает вредного воздействия на организм человека и окружающую среду. Разрешен Минздравом РФ для использования в железобетонных конструкциях, в том числе контактирующих с питьевой водой (трубы, резервуары накопительные и др.)

Способы применения:

Смешивание с цементом и песком при приготовлении сухих растворных смесей.
Добавление порошка непосредственно в бетоносмеситель с водой затворения.
Растворение в воде до 15 – 39% концентрации и затем добавление приготовленного раствора в бетоносмеситель после введения основной массы воды

Завод ребристых плит перекрытий производительностью 60 тыс. м3 в год 📙 Курсовая → 🆔 79423