Бетоносмесительное отделение для цеха по производству санитарно-технических кабин производительностью 40 тыс.м3 в год

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Магнитогорский государственный технический университет

им. Г.И. Носова

 

Кафедра «Строительных материалов и изделий»

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

Д.АС.270106. 011.КР.08.ПЗ

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

на тему: Бетоносмесительное отделение для цеха по производству санитарно-технических кабин производительностью 40 тыс.м3 в год

 

 

 

Исполнитель_______________________                                        

                     (Подпись, дата)

Руководитель______________________                                         

                     (Подпись, дата)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Магнитогорск

2008

 

СОДЕРЖАНИЕ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

По влиянию на развитие мировой цивилизации изобретение железобетона смело можно поставить в один ряд с открытием электричества или появлением авиации. Недаром их практическое применение в странах Европы и Северной Америки началось примерно одновременно. Ежегодное производство бетона на земном шаре превышает 2 млрд. м3. Никакой другой продукт производственной деятельности не изготавливается в таких объемах.

На комиссии экспертов Европейского союза были разработаны критерии, которым должны отвечать наиболее прогрессивные строительные материалы. К основным критериям относятся:

•минимальное изъятие природных ресурсов при производстве строительных материалов и максимальное использование попутных продуктов (отходов) других отраслей;

•высокая прочность и долговечность;

•сочетаемость с другими видами материалов;

• перерабатываемость для строительных или иных нужд;

•экономичность;

•высокие эстетические и архитектурные качества;

•экологическая безопасность при производстве и эксплуатации.

Этим критериям в наибольшей степени соответствует бетон.

Эффективно могут использоваться при производстве бетона отходы энергетики, металлургии, камнедобычи, деревообработки и др. Неограниченно могут перерабатываться для производства бетона отходы бетонного лома, образующегося при сносе аварийных и морально устаревших зданий.

Все эти факторы определяют доминирующее применение бетона и железобетона в строительстве.

По уровню технических и экономических показателей и по объемам применения бетон и железобетон существенно превосходит другие строительные материалы. Поэтому технико-экономический эффект от практического применения той или иной разработки может быть весьма ощутим. Так, исследования норвежских специалистов, проведенные недавно, показали, что финансирование исследований в области бетонов высоких технологий (было проанализировано 130 проектов, где использован такой бетон) дало прибыль за период 1984—2000 гг., в 19раз превышающую первоначальные затраты [1].

В настоящее время сборный железобетон остаётся основным строительным материалом. Значительно увеличивается объем применения железобетона в жилищном, гражданском и транспортном строительстве. Особенно сильно развивается крупнопанельное и объемно-блочное домостроение, возрастает производство предварительно напряженных конструкций, изделий из легких бетонов на пористых заполнителях и специальных железобетонных конструкций.

Широкому применению сборного железобетона в строительстве способствуют:

1) универсальность свойств железобетонных изделий, варьируя технологические приемы и материалы;

2) высокая  индустриализация изготовления  и монтажа конструкций, что позволяет резко сократить сроки и затраты труда в строительстве и, по существу, свести строительство зданий и сооружений к высокомеханизированному их монтажу;

3) возможность значительного расширения производства сборного железобетона за счет использования больших запасов сырьевых материалов (песка, щебня, гравия, вяжущих веществ и искусственных пористых заполнителей), а также различных отходов производства (металлургических и топливных шлаков, золы и т. д.). Кроме того, применение сборного железобетона позволяет экономить такие дефицитные материалы, как сталь и древесину.

 

 

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Приготовление бетонных смесей на заводах ЖБИ производят на специальных бетоносмесительных узлах (БСУ), бетоносмесительных цехах или бетоносмесительных отделениях.

В состав БСУ входят: склады заполнителей, вяжущих, добавок, устройства для их подготовки, надбункерное, бункерное, дозаторное, смесительное отделения, отделение выдачи готовой смеси, система автоматики и необходимые транспортные средства.

На БСУ производятся следующие основные процессы и операции:

- прием  и обработка исходных материалов (хранение и переработка, сортировка  и распределение по отсекам, бункерам, силосам, резервуарам, при необходимости подогрев, размораживание, оттаивание);

-подача  к расходным бункерам;

- определение  влагосодержания материалов;

- дозирование;

-смешивание;

-выгрузка  готовой смеси;

-регулярная  очистка рабочих поверхностей  и полостей от налипших материалов и смеси и их регенерация.

БСУ классифицируются по ряду признаков. По назначению:

-центральные  районные бетонные и растворные  заводы;

-приобъектные  бетонные и растворные заводы;

-бетоносмесительные  узлы заводов сборного железобетона;

-установки сухих смесей. По принципу работы:

-цикличного  действия (загрузка, смешивание и  выгрузка проводятся периодически, причем каждая последующая порция загружается только после выгрузки предыдущей);

-непрерывного действия (загрузка, смешивание и выгрузка проводятся непрерывно).

По годовому объему производимой смеси: малой производительности (до 100 тыс. м ), средней (100 - 300 тыс. м ) и большой (свыше 300 тыс. м ) в год.

По компоновке оборудования:

-одноступенчатые (высотные), в которых исходные  материалы поднимаются однократно, а затем под действием силы тяжести опускаются. Технологический процесс приготовления бетонной смеси состоит из четырех последовательных стадий: приемки, аккумулирования и дозировки компонентов, приготовления и выдачи бетонной смеси. На данной схеме предусмотрена операция механохимической активации цемента;

- двухступенчатые (партерные), в которых исходные  сыпучие материалы поднимаются дважды. Первоначально в расходные бункера и вторично из них после дозирования в смесители. После дозирования составляющие подают конвейерами или скиповыми подъемниками. Такая компоновка требует больше механизмов, производственных площадей и обслуживающего персонала.

В настоящее время одноступенчатую компоновку технологического оборудования используют, как правило, на БСУ большой производительности, а двухступенчатую — на установках малой производительности.

По схеме расположения смесительных машин в плане:

-линейные  однорядные, когда для каждой  смесительной машины, необходим один комплект дозаторов с расходными бункерами, и двухрядные, когда один комплект расходных бункеров и дозаторов обслуживает две смесительные машины;

-гнездовые, когда вокруг вертикальной оси предприятия устанавливают 3-5 смесительных машин, обслуживаемых поочередно одним комплектом дозаторов.

По способу управления производственными процессами: на механизированные, автоматизированные и заводы-автоматы.

На механизированных установках основные технологические процессы по транспортированию, погрузочно-разгрузочным операциям осуществляются машинами, управляемыми, как правило, вручную. На автоматизированных установках и в цехах все операции подачи, перегрузки, дозирования исходных материалов, приготовления и выгрузки готовых смесей полностью автоматизированы. Управление этими процессами производится дистанционно при визуальном наблюдении за течением технологического процесса. В системе автоматики предусмотрены автоблокировка и сигнальная связь. На заводах-автоматах все процессы полностью автоматизированы.

Приготовление бетонных смесей в БСУ происходит следующим образом. Прием материалов со склада и распределения по бункерам осуществляются в верхнем надбункерном этаже. Здесь размещаются разгрузочные устройства и приводы наклонных ленточных транспортеров и вертикальных ковшовых элеваторов, а также распределительные устройства - поворотные воронки для заполнителей, короткие шнеки для распределения цемента и других порошкообразных материалов по бункерам. При пневматическом транспорте цемента в надбункерном этаже располагают циклоны и матерчатые фильтры для последующей очистки воздуха от цементной пыли. Цемент, отделенный от воздуха, поступает в расходные бункеры.

Расходные бункеры разделены на отсеки по числу исходных материалов или отдельно дозируемых фракций заполнителей. Углы наклона днищ расходных бункеров обычно больше углов естественного откоса соответствующего материала и равны 50° для крупных, 55° для мелких заполнителей, около 60° для цемента.

Течки бункеров оборудуются секторными затворами, а также питателями, например, короткими шнековыми или барабанными для цемента и порошкообразных добавок. Под каждой течкой располагается дозатор, соответствующий данному материалу.

Склады заполнителей заводов ЖБИ могут быть различных типов в зависимости от вида транспорта, способа приема, хранения и выдачи заполнителя. Склады могут быть открытыми и закрытыми, а в зависимости от способа складирования и хранения заполнителей - штабельные, полубункерные и силосные (кольцевые и линейные). Штабельные и полубункерные склады могут быть оборудованы эстакадами, подземными галереями и т.д.

Тип склада заполнителей и их запас, а также применяемое оборудование должны обеспечить бесперебойную работу завода в течение всего года. Хранение заполнителей на складе производится по видам, фракциям и сортам в отдельных ёмкостях или путём устройства разделительных стенок.

Штабельные склады открытого типа отличаются малым использованием объема склада (всего 15 - 25%). У полубункерного, бункерного и особенно силосных складов это показатель значительно выше (до 75 - 90%). Кроме того у склада закрытого типа меньше удельных капитальных вложений, теплопотерь, расхода тепла на подогрев и размораживание заполнителя, и более низкая с/б переработки 1 м3 заполнителя.

Склады силосного типа рекомендуются для хранения легких пористых заполнителей и порошкообразных добавок микронаполнителей. В зонах с высоким уровнем грунтовых вод (на некоторой площади Магнитогорска) целесообразнее применять бункерные склады закрытого типа, устраиваемые в искусственном насыпном грунте. Помимо ухода от проблем, связанных с грунтовыми водами, подъем уровня бункера на 2 - 3 м позволяет сократить длину транспортной галереи, а следовательно уменьшить общую площадь предприятия. В целом же наибольшее распространение в стране получили прилельсово-штабельные полубункерные склады закрытого типа. Типовые склады вмещают от 3 до 9 м3 заполнителей и разделены по длине на 7 - 12 секций. Секции оборудованы вибролотковыми питателями, паровыми регистрами для оттаивания и нагрева заполнителей в зимний период. Подача материалов на склад и со склада БСУ производится системой горизонтальных и наклонных лотковых лент транспортера, соединенных перегрузочными устройствами [1,2,3].

 

 

 

 

 

 

 

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 Бетон

Проектная марка бетона по прочности на сжатие В15

Значение нормируемой отпускной прочности бетона кабин следует принимать равным 70 % класса или марки бетона по прочности на сжатие. При поставке кабин в холодный период года допускается повышать значение нормируемой отпускной прочности бетона, но не более 80 % класса или марки бетона по прочности на сжатие

 Арматурные и закладные изделия

 

 

 

 

 

.

Характеристики исходных материалов

Цемент.

Цемент должен удовлетворять требованиям ГОСТ 10178-85 "Портландцемент и шлакопортландцемент".

Характеристика портландцемента (М400):

-тонкость  помола должна быть такой, чтобы  при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой № 008 проходило не менее 85% от массы просеиваемого цемента:

-массовая  доля ангидрида серной кислоты  в цементе должна составлять не менее 1% и не более 3,5% от массы цемента;

-предел  прочности при сжатии после  пропаривания равен 270 (кгс/см2) или 27 МПа;

-предел  прочности цемента при изгибе  в возрасте 28 сут. Равен 5,4 МПа;