Проект завода по производству ЖБИ мощностью 70 000 м3/год

 
 
 
 

    2.3. Характеристика исходных материалов.

    Тяжелый бетон, применяемый для изготовления колонн, свай, ригелей и безнапорных железобетонных труб должен приобретать определенную прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобной в укладке и экономичной. При использовании в не защищенных от внешней среды конструкциях, таких как сваи, бетон должен иметь повышенные плотность, морозостойкость и коррозионную стойкость.

    В зависимости от назначения и условий  эксплуатации бетона в сооружении предъявляются соответствующие требования к составляющим его материалам, которые предопределяют его состав и свойства, оказывают влияние на технологию производства изделий, их долговечность и экономичность.

    Вяжущие. Для приготовления тяжелого бетона применяем гидравлическое вяжущее вещество - портландцемент, который выбираем с учетом требований, предъявляемых к бетону 
(прочности, морозостойкости, химической стойкости, водонепроницаемости и др.), а также 
технологии изготовления изделий, их назначения и условий эксплуатации. Марку цемента 
выбираем в зависимости от проектируемой прочности бетона при сжатии. 

    Для производства изделий, указанных в  данном дипломном проекте, наиболее приемлем по требуемым показателям портландцемент марки М500 для производства колонн и ригелей, а также портландцемент М400 для производства свай. По ГОСТ 10178 – 85 цемент должен удовлетворять следующим требованиям: начало схватывания не ранее 45 минут с момента затворения, конец схватывания - не позднее 10 часов; цемент не должен иметь признаки «ложного схватывания»; при просеивании через сито  № 008 должно проходить не менее 5% общей массы цемента. Средний размер частиц цемента составляет 15-20 мкм.; удельная поверхность должна быть в пределах 320-350 м²/кг; нормальная густота в пределах 22-28%; содержание СаО не более 0,05%; марка цемента должна соответствовать пределу прочности при сжатии половинок балочек 4 х 4 х 1 6 см из раствора 1:3 по массе с нормальным Вольским песком через 28 суток после затворения водой. Вначале образцы твердеют во влажном воздухе (одни сутки), а затем после распалубки - в воде при комнатной температуре 20±2°С; прочность балочек должна быть соответственно марке не менее

для марки 500 - R²³изгиб = 6 МПа; 

                           R²³сж = 50 МПа;

для марки 400 - R²³изгиб = 5,5 МПа; R²³сж = 40 МПа,

   Допускается отклонение в прочности до 5% ниже марочной.

   Для данного  дипломного проекта я выбираю  портландцемент М500 от поставщика ЗАО «Подольский   цемент»   г.   Подольск.   Этот   цемент   удовлетворяет   требованиям ГОСТ 10178 – 85, наиболее подходит для производства колонн, ригелей и безнапорных железобетонных труб и имеет следующие характеристики:

- нормальная  густота - 24,5 %;

- удельная  поверхность - 340 м ² /кг;

- насыпная  плотность  - 1 ,6 т/м ³ ;

• истинная плотность  - 3,19 т/м³ .

 
 

Таблица №2.3.1 Химико-минералогический состав М500 b %.

 

    Для производства свай оптимальная марка  цемента — М400. Поставщиком этого  цемента является  также, ЗАО  «Подольский цемент». Этот цемент удовлетворяет требованиям ГОСТ 10178 - 85.и имеет следующие характеристики:

            - нормальная густота   - 24,75 %;

- удельная  поверхность - 320 м² /кг;

- насыпная  плотность   - 1,62 т/м' ;

- истинная  плотность  - 3,19 т/м ,

начало схватывания через 2 часа 40 минут, конец схватывания через 3 часа 45 минут с момента затворения.

Таблица № 2.3.2Химико-минералогический состав М400 в %.

 
 Мелкий  заполнитель - рыхлая смесь зерен крупностью 0,16... 5мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения массивных горных пород (природные пески). На качество бетона большое влияние оказывают зерновой состав песка (песок для бетона должен состоять из зерен различной величины, чтобы объем пустот в песке был минимальным, так как меньше требуется цемента для получения плотного бетона) и содержание в нем различных примесей: пылевидных, илистых, глинистых частиц, в том числе содержание вредных примесей, включая органические. Содержание этих примесей должно не превышать того числа, которое установлено ГОСТ 8736 - 93. По этому ГОСТу принято:

- модуль крупности  для крупного песка Мк = 2,5-3,0;

- содержание  пылевидных и глинистых частиц не более 2% по массе;

- содержание  глины в комках не более  0,25 % по массе;

- песок, предназначенный  для применения в качестве  заполнителя для бетона, должен  обладать стойкостью к химическому воздействию   щелочей цемента.

    Допустимое  содержание пород и минералов, относимых к вредным компонентам и примесям в песке не должно превышать следующих значений:

    - сера, сульфиды, кроме пирита и сульфаты  в пересчете на SO3 - не более 1 %; пирит в пересчете на SОз - не более 4 %по массе;

- слюда - не  более 2 % по массе;

- уголь - не  более 1 % по массе;

-галоидные соединения, включающие в себя водорастворимые хлориды, в пересчете на ион хлора - не более 0,1 5 % по массе.

Для данного  дипломного проекта выбран песок с Дубнинского карьера , расположенного в

Тульской области, Дубнинского района, поселок Выглядь. 

    Данный песок соответствует ГОСТ 873б – 93 и имеет следующие характеристики: 

    - модуль  крупности Мк - 2,1;

    - насыпная  плотность (сух.) - 1500 кг/м³;

    - истинная  плотность - 2560 кг/м³,

    - насыпная плотность (вл.) - 1245 кг/ м³;

    - пустотность - 36,6 %;

    - влажность - 6 %;

    - водопоглощение - 1,12 %;

    - загрязненность - 0,82 %;

    - содержание  органических примесей         - 0,05 %;

    - содержание  пылевидных и глинистых частиц - 1,26 %;

    - морозостойкость - F200. 

    Крупный заполнитель. В качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона используем гранитный щебень, который получаем путем дробления массивных плотных горных пород. Лучшей считается форма, приближающаяся к кубу или тетраэдру. К щебню предъявляют очень высокие требования, так как этот компонент очень существенно влияет на прочность цементного камня. По прочности исходной горной породы марка щебня при сжатии в насыщенном водой состоянии должна быть выше марки бетона в 1,5-2 раза. В отдельных случаях допускается применение щебня марки ниже указанной, но только при условии испытания в бетоне и при соответствующем технико-экономическом обосновании. Щебень должен удовлетворять   ГОСТ 8287 - 93 его основные требования описаны ниже:

  содержание  в щебне зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы должно быть не более 35%. Допускается по соглашению сторон выпуск  щебня высшей категории качества, содержащего не более 50 % по массе зерен пластинчатом (лещадной) и игловатой формы. Щебень высшей категории качества должен иметь марку по прочности не ниже 600 для щебня из осадочных пород и не ниже 800 для щебня изверженных и метаморфических пород.

    Содержание  зерен слабых пород, к слабым относят  зерна с пределом прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии 20 МПа (200 кгс/см²), не более 5% по массе для марки по прочности 1400, 1200, 1000; для марок 800, 600, 400 - не более 10% по массе; для марок 300 и 200 - не более 15 % по массе. Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне из изверженных и метаморфических пород не должно превышать 1 % по массе, а в щебне из осадочных пород в зависимости от вида конструкции и ее назначения - не более 2-3 %, в том числе глины в комках - не более 0,25 %. Щебень высшей категории качества для бетона должен иметь марку по морозостойкости не ниже F 25. Марка щебня соответствует числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, выдержанных щебнем при испытании.

    Испытание щебня проводят по ГОСТ 8269 – 87

    Щебень, применяемый в дипломном проекте, поступает с Щекинского КУ, п. Щекино, Тульская область. Данный щебень удовлетворяет требованию ГОСТ 8287 - 93его характеристики описаны ниже:

- фракция               - 5-20 мм;

- насыпная плотность (сух) - 1350 кг/ м³;

- истинная плотность     - 2650 кг/м³;

- пустотность            - 49 %;

- влажность                           - 1,8 %;

- водопоглощение                    -1,077 %

- марка по  механической прочности (Др)  -  1200

- пылевидные  и глинистые частицы              — 1 %;

- морозостойкость                      — 250 циклов;

- лещадность                                 - 27 %. 

    Вода. Для приготовления бетонной смеси применяется питьевая, а также любая вода, не содержащая вредных примесей (кислот, сульфатов, жиров, растительных масел, сахара), препятствующих нормальному твердению бетона. Вода должна удовлетворять              ГОСТ 23732 -79

    Нельзя  применять воды болотные и сточные, а также воды, загрязненные примесями, имеющие водородный показатель рН>4 и содержащие сульфаты в расчете на ионы SO4, более 2700 мг/л и прочих солей более 5000 мг/л. Морскую и другую, содержащую минеральные соли, можно применять, если общее количество солей в ней не превышает 2%. Вода на предприятие поступает по городскому водопроводу и соответствует          ГОСТ 23732 - 79

    Арматура. Арматура является важнейшей составной частью железобетона; она должна надежно работать совместно с бетоном на всех стадиях службы изделий. Арматура, поступающая на завод, различается: по способу изготовления; по профилю стержней и по применению. Арматурная сталь, применяемая при производстве железобетонных конструкций, описана ниже: 

А-1 по ГОСТ 5781 - 82, диаметр 6-12,18 мм;

            
А-II по ГОСТ 57817 – 82диаметр 10, 20 мм;

А-ІІІ по ГОСТ 57817 – 82 диаметр 8-22 мм;

Таблица №2.3.3.

Ат-ІVК по ГОСТ 57817 – 82, напрягаемая арматура , диаметр     18 мм; по ГОСТ 10884 – 94         Вр–І – диаметр 5 мм; по ГОСТ 6727 - 80