Організація нового виробництва на заводі залізобетонних виробів в м. Рівне

Курсова робота Організація нового виробництва на заводі залізобетонних виробів в м. Рівне

Зміст

Вступ

1. Характеристика і технічні вимоги до сировини і готової продукції

1.1 Характеристика і технічні вимоги до труб напірних

1.2 Характеристика і технічні вимоги до стінових блоків

2. Матеріальний баланс виробництва

2.1 Розрахунок складу товарного бетону В30

2.2 Розрахунок складу напірних труб

2.3 Розрахунок складу стінових блоків

2.4 Розрахунок потреби в арматурній сталі

3. Вибір та обґрунтування способу виробництва

3.1 Виробництво напірних труб

3.2 Виробництво стінових блоків

4. Транспортно-технологічна схема виробництва

4.1 Транспортно-технологічна схема виробництва напірних труб

4.2 Транспортно-технологічна схема виробництва стінових блоків

5. Розрахунок складського господарства

5.1 Склад цементу

5.2 Склад заповнювачів

5.3 Склад добавок

5.4 Склад арматури

6. Розрахунок бетонозмішувального цеху

6.1 Розрахунок бетонозмішувального цеху напірних труб та стінових блоків

6.2 Розрахунок бетонозмішувального цеху товарного бетону

7. Проектування арматурного цеху

8. Проектування формувального цеху

8.1 Розрахунок продуктивності ліній

8.2 Основне технологічне обладнання формувального цеху

9. Архітектурно-будівельне рішення та проектування генплану

9.1 Проектування генплану

9.2 Архітектурно-будівельне рішення Висновок

Список використаної літератури Додаток залізобетон стінний блок арматура труба

Вступ

Промисловість збірного залізобетону України — це досить могутня, технічно озброєна галузь будівельної індустрії, яка поставляє будівництву 20% матеріальних ресурсів.

Виробництво збірного залізобетону України базується в основному на потоково-агрегатних технологічних лініях, які випускають 55…58% усіх виробів, обсяг продукції конвейєрних ліній не перевищує 15%. Стендове виробництво становить 27…30%.

На сучасному етапі і в осяжному майбутньому бетон та залізобетон у нашій країні й за рубежем залишаться найважливішими конструктивними матеріалами для будівництва. Затрати праці та енергії на монтаж металевих і збірних залізобетонних конструкцій приблизно однакові, але трудові та енергетичні затрати на виробництво 1 м³ збірного залізобетону значно нижчі за витрати на еквівалентну кількість металевих конструкцій і становлять: за трудовими затратами 75%, за витратами умовного палива 50%, за витратами електричної енергії 40%, за капіталовкладеннями 67%.

Заводська технологія збірного бетону і залізобетону дозволяє повністю механізувати і автоматизувати їх виготовлення, застосувати передові методи організації виробництва, економно витрачати матеріали, прискорювати процес твердіння бетону і, саме головне, виконувати роботи як на заводі, так і на будівельному майданчику на протязі року.

Із збірного залізобетону організовано масове виробництво виробів для інженерних споруд (т.з. спеціального залізобетону): пролітні будови мостів, опори, палі, водопропускні труби, лотки, блоки і тюбінги для оброблення тунелів, плити покриттів доріг і аеродромів, шпали, опори контактної мережі і ліній електропередачі, елементи обгороджувань, напірні і безнапірні труби і ін. Значна частина цих виробів виконується із заздалегідь напруженого залізобетону стендовим або потоково-агрегатним способом. Для формування і ущільнення бетону застосовуються вельми ефективні методи: вібропресування (напірні труби), центрифугування (труби, опори), віброштампування (палі, лотки).

Значні перспективи для подальшої індустріалізації житлового будівництва має спосіб зведення будівель з об'ємних блоків. Такі блоки на одну-дві кімнати або на квартиру виготовляються на заводі з повною внутрішньою обробкою і устаткуванням; збірка будинків з цих елементів займає всього декілька днів.

Технологічний процес виробництва залізобетонних виробів складається з ряду послідовно виконуваних операцій: приготування бетонної суміші, виготовлення арматури (арматурних каркасів, сіток, гнутих стрижнів і т. д.), армування виробів, формування виробів (укладання бетонної суміші і її ущільнення), тепловологісної обробки, що забезпечує необхідну міцність бетону, обробки лицьової поверхні виробів.

Широкий розвиток залізобетонні будівельні вироби набули завдяки великій розповсюдженості і також достатньо низькій ціні вихідної сировини, високим фізико-механічним показником, гігієнічним властивостям, довговічності.

Задовольнити попит на ці матеріали можливо будівництвом нових заводів, підвищення потужності діючих підприємств, а також розширенням асортименту продукції. Основним напрямком в подальшому розвитку виробництва є технічне переоснащення, механізація і автоматизація технологічних процесів.

Тому виходячи з вище сказаного є можливість випуску нової продукції на заводі залізобетонних виробів в м. Рівне, який випускає напірні труби, стінові вібропресовані блоки та товарний бетон. Річна продуктивність заводу — 50 000 мі/рік.

1. Характеристика і технічні вимоги до сировини і готової продукції

1.1 Характеристика і технічні вимоги до труб напірних

Напірні труби, виготовлені із важкого бетону методом віброгідропресування і призначені для прокладання напірних трубопроводів, по яких транспортують рідину з температурою 40? С і не агресивному степені впливу на залізобетону конструкцію і гумові кільця стикових з'єднань.

Якщо рідина, що транспортується, чи грунт є агресивними по відношенню до труб або гумовим кільцем, то необхідно передбачити їх захист від корозії. Труби використовують в трубопроводах в відповідності з вказаними матеріалом для проектування серії 3.901−1/85.

Основні розміри і параметри

Труби в залежності від значення внутрішнього тиску в трубопроводі розподіляється на чотири класи:

Ш 0 — на тиск 2,0 МПа (20 кгс/см²);

Ш І - на тиск 1,5 МПа (15 кгс/см²);

Ш ІІна тиск 1,0 МПа (10 кгс/см²);

Ш ІІІ - на 0,5 МПа (5 кгс/см²).

Міцнісні характеристики труб забезпечують роботу трубопроводів під вказаними тисками при зовнішніх навантаженнях, що відповідають середнім умовам вказаним труб по ДСТУ Б.В.2.5−48:2010.

При умові укладання труб забезпечуючи зниження значення зовнішніх навантажень на трубопровід, по згоді споживача з підприємством-виробником і проектною організацією, допускається застосовувати труби І і ІІ класу при внутрішньому тиску, що перевищує розрахункове значення для кожного класу труб на 0,3 МПа (3 кгс/см²).

Труби слід виготовляти із важкого бетону по ДСТУ Б.В.2.7−43−96 класів по міцності на стиск:

Ш В30 — труби марок ТН50-ІІІ і ТН60-ІІІ;

Ш В40 — труби всіх решта марок.

Отже, в даному курсовому проекті приймаємо виготовлення труб напірних ТН60-ІІІ (d=0,6 м) для бетону класу В30 (згідно завдання).

Форма і розміри труб повинні відповідати вказаним на рис. 1 і табл.1.1.

По технічним умовам допускається змінювати форму переходу циліндричної частини труби в розтрубі без зміни кута нахилу зовнішньої поверхні розтрубу. Труби армують поздовжньою напруженою арматурою із дроту періодичного профілю класу В_р-ІІ і спіральної напруженої арматури із гладкого дроту класу В-ІІ, витки, що закріплюються в роздільних полосах із сталевої холоднокатаної стрічки. В випадку передбаченого проектом захисту трубопроводу від електрокорозії, що викликається блукаючими токами, на вимогу споживача, труби виготовляють зі спеціальними закладними виробами, що з'єднанні з арматурою труб. Труби необхідно виготовляти згідно діючого стандарту і технологічної документації, що затверджена в встановленому порядку по кресленнях приведених в ДСТУ Б.В.2.5−48:2010.

Таблиця 1.1

Труби повинні бути водонепроникні і витримувати внутрішній дослідний (випробувальний) гідростатичний тиск, МПа (кгс/см²):

Ш 2,4 (24) — для труб 0 класу;

Ш 1,8 (18) — для труб І класу;

Ш 1,2 (12) — для труб ІІ класу;

Ш 0,6 (6) — для труб ІІІ класу.

Труби, що призначені для трубопроводів з внутрішнім тиском, який перевищує розрахункове значення і обумовленні в замовленні на їх виготовлення, повинні витримувати дослідний тиск, котрий збільшений відповідно на 0,3 МПа (3кгс/см²).

Труби повинні бути тріщиностійкими. При внутрішніх дослідних гідростатичних тисках, що вказані, а в табл. 1.2, утворення тріщин в бетоні труб не допускається.

Таблиця 1.2

Між закладними деталями труб, які призначені для експлуатації в умовах впливу блукаючих токів, повинен бути електричний контакт. Труби повинні задовольняти вимоги ДСТУ Б В.2.6−2-95:

Ш по показниках фактичної міцності бетону (в проектному віці передаточної);

Ш до якості арматурних і закладних деталей і їх положення в трубі;

Ш до захисту корозії.

Значення нормованої передаточної міцності бетону труб (міцності бетону в момент передачі на нього зусилля стиску від спіральної арматури) повинно відповідати вказаним в табл. 1.3.

Таблиця 1.3

Постачання труб споживачам необхідно проводити після випробування їх на водонепроникність і тріщиностійкість. Якість матеріалів що використовуються для виготовлення бетону на труби, повинна забезпечити виконанні технічні вимоги до бетону, що встановленні діючим стандартом, і відповідати вимогам:

Ш цемент ДСТУ Б.В. 2.6−46:2010;

Ш заповнювачі ДСТУ Б В.2.7−43−96, ДСТУ Б.В.2.7−32−95, ДСТУ Б.В.2.7−75−98;

Ш вода ДСТУ ГОСТ 18 294:2009.

Крупний заповнювач необхідно використовувати фракції: 5−10мм; 5−15мм; 10−20мм.

Бетон

Ш Бетон у виробi повинен вiдповiдати вимогам робочих креслень або замовлення на постачання.

Ш В загальному випадку якiсть бетону визначають:

— вид;

— мiцнiсть в проектному вiцi, передаточна (для попередньо напружених виробiв) та нормована вiдпускна;

— середня густина легкого і нiздрюватого бетону;

— теплопровiднiсть легкого бетону в сухому станi;

— водопоглинання, вiдпускна вологiсть, пористiсть, стiйкiсть проти дiї поперемiнного заморожування i вiдтавання (морозостiйкiсть), високої температури, хiмiчно агресивного середовища та стирання;

— водонепроникнiсть.

Ш Згiдно з робочими кресленнями або замовленням на поставку нормована вiдпускна мiцнiсть бетону виробiв може бути нижчою за його нормовану мiцнiсть у проектному вiцi.

Ш Значення нормованої вiдпускної мiцностi бетону на стиск потрiбно встановлювати розрахунком з урахуванням технологiї виготовлення виробiв, їх транспортування i монтажу, можливостi подальшого зростання мiцностi бетону в рiзнi пори року та термiну навантаження конструкцiй повним розрахунковим навантаженням.

При цьому нормовану вiдпускну мiцность бетону на стиск не допускається встановлювати нижче: мiцностi в проектному вiцi для виробiв типу паль, шпунту, деталей крiплення тунелiв, а також для виробiв з бетону автоклавного тверднення; передаточної мiцностi для попередньо напружених виробів.

Арматурний дріт повинен задовольняти вимоги:

Ш класів В-ІІ і В_р-ІІ по ГОСТ 7348;

Ш класів В-І і В_р-І по ГОСТ 6727.

Стальна холоднокатана стрічка із низьковуглецевої сталі (для роздільних полос) повинна задовольняти вимоги ГОСТ 503.

Форма і розміри арматурних і закладних деталей для труб повинні відповідати приведеним в ДСТУ Б.В.2.5−48:2010.

Армування напірної труби

При виробництві труб напірних ТН60-ІІІ використовуємо бетон В30, витрата сталі - 49,3 кг. (ДСТУ Б.В.2.5−48:2010)

Розріз по поздовжній осі труби Деталь армування стінки труби Рис.2

=18 мм, /

=43 мм, =20 мм.

К1-К21 — вибираю К-6а для ТН60-ІІІ

Таблиця 1.4 Специфікація арматурних деталей на одну трубу

Рис 3. Каркаси, розміри каркасів Таблиця 1.5

Таблиця 1.6

Характеристика підібраної арматурної сталі для труби ТН60-ІІІ наведена в таблиці1.7.

Таблиця 1.7

Спіральна арматура арматурного каркасу марки К-6а повинна бути неперервною на всю довжину. Два витки спіральної арматури з двох кінців каркасу і в місці переходу циліндричної частини в конічну повинні розміщуватись щільно один до одного і зв’язуватись в’язальним дротом в 3−4 місцях, а кінці арматури довжиною 400−500 мм повинні бути відігнуті під кутом 130−150° і прикріплені до витків каркасу в’язальним дротом в 4−5 місцях.

Розріз по поздовжній осі труби та поздовжній розріз стінки наведений на рис. 2; арматурні елементи напірної труби ТН60-ІІІ показані на рис. 4.

1.2 Характеристика і технічні вимоги до стінових блоків

Стінові блоки використовуються для зведення промислових та цивільних, опалюваних та неопалюваних будівель у відповідності із затвердженою проектною документацією.

Різновиди (технічна назва):

Ш Блоки стінові порожнисті рядові

СБ-Прн-Ц-Р-390×190×190−1600-М75-Р25−1- ДСТУБВ.2.7−7:2008

Ш Блоки стінові порожнисті лицьові

СБ-Прн-Ц-Лрб-390×190×190−1600-М100-Р25−1 — ДСТУБВ.2.7−7:2008

Ш Блоки стінові повнотілі лицьові

СБ-Пт-Ц-Лг-390×90×190−2100-М100-Р25−1- ДСТУБВ.2.7−7:2008 СБ-Пт-Ц-Лрб-390×90×190−2100-М100-Р25−1 — ДСТУБВ.2.7−7:2008 СБ-Пт-Ц-Лрб-190×90×190−2100-М100-Р25−1- ДСТУБВ.2.7−7:2008 СБ-Пт-Ц-Лр-390×190×190−2100-М100-Р25−1 — ДСТУБВ.2.7−7:2008

В даному курсовому проекті приймаємо виготовлення стінових блоків СБ-Прн-Ц-Р-390×190×190 згідно нормативного документу — ДСТУ БВ.2.7−7:2008 «Вироби бетонні стінові дрібно штучні. Технічні умови» .

Технічні характеристики

Номінальні розміри виробів, допустимі відхилення наведені у табл.1.8, вимоги до зовнішнього вигляду — у табл. 1.9, фізико-механічні характеристики — табл.1.10.

Таблиця 1.8 Номінальні розміри виробів та допустимі відхилення

Рис.5

Колір і тон лицьових поверхонь лицьових виробів повинні відповідати зразкам-еталонам, затвердженим в установленому порядку. Плями на лицьових поверхнях не допускаються.

Фактура рельєфних лицьових поверхонь лицьових виробів повинна відповідати затвердженим зразкам-еталонам.

Таблиця 1.9 Вимоги до зовнішнього вигляду стінових блоків

Таблиця 1.10 Фізико-механічні властивості стінових блоків

Сировина

Як в’яжуче для виготовлення стінових блоків можна використовувати портландцемент I типу (бездобавочний), II типу, шлакопортландцемент тільки групи, А (ДСТУ Б.В.2.7−46:2010), портландцемент білий (ГОСТ 965−89), портландцемент кольоровий (ГОСТ 15 825−80) марок 400, 500.

Як заповнювачі можна використовувати: пісок природний за ДСТУ Б В.2.7−32−95, пісок з гірських порід (відсів) ГОСТ 26 193–84, щебінь фракції 2,5- 5 1 5−10 мм за ДСТУ Б В.2.7−75−98.

Як добавки для бетонної суміші можна використовувати: золу-виносу згідно ГОСТ 25 811–83, пластифікатори, суперпластифікатори, прискорювачі твердіння згідно ДСТУ Б В.2.7- 171, гідрофобізуючі добавки ГКЖ-10, ГКЖ- 11 (чи інших типів). При використанні хімічних добавок необхідно враховувати рекомендації ДБН В.2.7−64−97.

Виготовлення блоків різних кольорів, крім іншого, здійснюється за рахунок використання пігментів, котрі проявляють стійкість до лугів цементу: жовтого залізоокисного за ГОСТ 18 172, сурику залізного червоного кольору за ГОСТ 8135, залізно синього кольору за ГОСТ 21 121, окису хрому зеленого за ГОСТ 2912, пігменту зеленого органічного за ГОСТ 4579, а також інших пігментів на основі оксиду заліза.

Матеріали, що поступають на завод, повинні зберігатись в умовах, які виключають зволоження і забруднення. Тривалість зберігання цементу не повинна перевищувати 1 місяця. Змішування в одному силосі цементів різних марок і типів не допускається. Добавки повинні зберігатись у відповідності до вимог встановлених у документації на них.

2. Матеріальний баланс виробництва

Річний фонд часу роботи обладнання агрегатно-потокової лінії визначається за формулою, год:

год, де: Т_н — номінальний фонд часу роботи обладнання, Т_н = 260 діб/рік;

Т_рем — планові зупинки на ремонт, для агрегатно-потокової лінії Т_рем = 7 діб;

Т_доб — добовий фонд робочого часу, год:

год, де: n_зм — кількість робочих змін на добу 2 (крім відділення ТВО), год;

t_зм — тривалість робочої зміни, 8 год;

К_вз — коефіцієнт внутрішньо змінного виробничого використання робочого часу, К_вз=1.

Розрахункова годинна продуктивність лінії:

шт/год.

де: П_річ — річна продуктивність 10 тис м³/рік;

V_б — об`єм бетону на один виріб 0,76 м³.

2.1 Розрахунок складу товарного бетону В30

Цемент — для класів бетону В30 приймаю ПЦ ІІ виду, тому що він повністю задовільняє умови виробництва і має ряд переваг у порівнянні з іншими цементами. Він є більш дешевим та корозійно стійкішим за рахунок більшого вмісту мінеральних добавок. Постачається на підприємство за допомогою спеціалізованого автотранспорту. Цемент повинен відповідати ДСТУ Б В 2.7−46. За ДБН А. 3.1 — 8 — 96, ст. 37 (усереднені витрати матеріалів) приймаю вид бетону — важкий, клас В30 — М400, марка цементу М500, витрата цементу 400 кг/м³, с_ц=3,1 кг/м³.

Дрібний заповнювач — пісок місцевий дрібний, кварцевий, модуль крупності піску М_кр=2,1. Вміст пилуватих та глинистих домішок не більше 3%. Постачається з кар'єрного господарства за допомогою автотранспорту. Якість піску цього кар'єру задовольняє вимогам ГОСТ 4797–64 та ДСТУ Б.В. 2.7−32−95

Істина густина піску — 2600 кг/м³, насипна густина — 1450 кг/м³. Витрата піску складе П=0,45 м³/м³ б.с.

Крупний заповнювач — в якості якого викоритовується щебінь з природного каменю, що постачається на підприємство залізничним транспортом. Фракції щебеню для приготування бетонної суміші приймаю 5 — 20 мм. Вміст голчастих і пластинчастих зерен не повинен перевищувати 35%.

Істина густина щебеню — 2650 кг/м³, насипна густина — 1420 кг/м³, міжзернова пустотність — 42%. Вміст фракції 5−10 мм — 25−40%; 10−20мм — 60−76%. Витрата щебеню складе: Щ=0,9 м³/м³ б.с.

Вода — питної якості, повинна відповідати вимогам ГОСТ 23 732–79. Видобувається з місцевих джерел, або постачається з магістрального трубопрободу. Вміст органічних поверхнево-активних речовин не повинен перевищувати 10 мл/л; водневий показник повинен знаходитися в межах РН=4…12.5.

При легкоукладальності бетонної суміші Rб2 (5−9 см) та максимальній крупності заповнювача 20 мм, витрата води складе: В=200 л/м³ б.с. (за Шихненко, ст. 127). Суперпластифікатор С-3 — синтетична добавка до бетону, що додається з метою покращення легковкладальності при використанні мінімальної кількості води, що в свою чергу дозволяє влаштовувати економію цементу. Витрата С-3 складе 0,5% від маси цементу, концентрація робочого розчину — 5,0%, зменшиться витрата цементу і води до 15%.

Витрата води складе В¹=В•0,85=200•0,85=170 л/м³,

Тоді, при

витрата цементу складе Ц=В/В/Ц=170/0,52=327 кг/м³.

Витрата С-3=0,005•Ц=0,005•327=1,635 кг/м³.

2.2 Розрахунок складу напірних труб

Цемент — для класів бетону В30 приймаю ПЦ ІІ виду, М500. Постачається на підприємство за допомогою спеціалізованого автотранспорту. Цемент повинен відповідати ДСТУ Б В 2.7−46. За ДБН А. 3.1 — 8 — 96, ст. 37 (усереднені витрати матеріалів) приймаю вид бетону — важкий, клас В30 — М400, марка цементу М500, витрата цементу 400 кг/м³, с_ц=3,1 кг/м³.

При

Дрібний заповнювач — пісок місцевий дрібний, кварцевий, модуль крупності піску М_кр=2,1. Вміст пилуватих та глинистих домішок не більше 3%. Постачається з кар'єрного господарства за допомогою автотранспорту. Якість піску цього кар'єру задовольняє вимогам ГОСТ 4797–64 та ДСТУ Б.В. 2.7−32−95

Істина густина піску — 2600 кг/м³, насипна густина — 1450 кг/м³.

Крупний заповнювач — в якості якого використовується щебінь з природного каменю, що постачається на підприємство залізничним транспортом. Фракції щебеню для приготування бетонної суміші приймаю 5 — 20 мм приймаються з умови армування виробу: найбільша величина зерен повинна бути меншою? найменшої товщини виробу та ѕ відстані між арматурними стержнями. Вміст голчастих і пластинчастих зерен не повинен перевищувати 35%.

Істина густина щебеню — 2650 кг/м³, насипна густина — 1420 кг/м³, міжзернова пустотність — 42%. Вміст фракції 5−10 мм — 25−40%; 10−20мм — 60−76%.

Вода — питної якості, повинна відповідати вимогам ГОСТ 23 732–79. Видобувається з місцевих джерел, або постачається з магістрального трубопрободу. Вміст органічних поверхнево-активних речовин не повинен перевищувати 10 мл/л; водневий показник повинен знаходитися в межах РН=4…12,5.

Жорсткість бетонної суміші для напірних труб Ж1 (5−10 с) за ДБН, А 3.1−7-96, ст. 87.

Витрата води при Ж1 та максимальній крупності заповнювача 20 мм складе: В=175 л/м³ б.с. (за Шихненко, ст. 127).

При використанні С-3 зменшиться витрата цементу і води до 15%.

Витрата води складе В¹=В•0,85=175•0,85=149 л/м³,

Витрата цементу складе Ц=В/В/Ц=149/0,52=287 кг/м³.

Витрата С-3=0,005•Ц=0,005•287=1,435 кг/м³.

Обов’язковою є повітровтягуюча добавка СНВ у кількості 0,02% від маси цементу з концентрацією робочого розчину 3% для забезпечення морозостійкості.

СНВ= 287•0,0002=0,0574 кг/м³.

Вибираю б=1,3 за Шихненко, ст. 127.

Витрата щебеню складе:

V_щ=1−1420/2650=0,46 м³.

Витрата піску:

Остаточні витрати матеріалів на 1 м³ бетонної суміші:

Цемент — 287 кг;

Вода — 149 л;

Щебінь — 1253 кг;

Пісок — 743 кг.

2.3 Розрахунок складу стінових блоків

Згідно умов забезпечення прийнятого класу бетону В30, приймаю слідуючий склад бетонної суміші: («Бетони на основі наджорстких сумішей», ст.107)

Жорскість суміші - 20с.

Цемент — М500, с_ц=3,1 кг/м³. Ц/В становить 2,2. Витрата цементу 303 кг/ м³.

Пісок — М_кр=2,1. Істина густина піску — 2650 кг/м³, насипна густина — 1450 кг/м³. Витрата піску становить 445 кг/м³.

Гранітний відсів — М_кр=3,4. Істина густина відсіву — 2650 кг/м³, насипна густина — 1500 кг/м³. Пустотність у сипкому стані 44,4%. Витрата становить 1335 кг/м³.

Вода — питної якості, повинна відповідати вимогам ГОСТ 23 732–79. Витрата води 138 л/ м³.

Таблиця 2.1. Витрати матеріалів на виробництво 1 м³ бетону для стінових блоків

Таблиця 2.2 Зведені витрати матеріалів на виробництво 1 м³ готової продукції

Таблиця 2.3 Матеріальний баланс представлений в табличній формі

2.4 Розрахунок потреби в арматурній сталі

Таблиця 2.4 Специфікація арматурної сталі на 1 елемент

Ескіз 2. Затиск

шт/рік

Таблиця 2.5 Матеріальний баланс арматурної сталі

3. Вибір та обгрунтування способу виробництва

3.1 Виробництво напірних труб

Для напірної труби застосовую віброгідропресування, у зв’язку з довжиною конструкції (5145 мм) та діаметром 800 мм, а також специфічністю умов використання та технічних вимог.

Відповідно до способу віброгідропресування, бетон кільцевого перерізу труби обтискують попередньо-напруженими поздовжніми стержнями діаметром 5 мм з високоміцного дроту Вр-ІІ. Обтиснення поздовжнього перерізу створюється за рахунок напруження спіральної арматури діаметром 3 мм з кроком 20 мм.

Труби формують у вертикальному положенні. У форму шнековим бетоноукладачем за допомогою конуса-розподільника та лійки подають бетонну суміш. Форма для виготовлення труби складається із зовнішньої та внутрішньої частин. Зовнішня частина — це дві півформи, з'єднані по боках болтами з пружинними компенсаторами, що допускає деяке розсунення форми під час пресування і забезпечує необхідне подовження спіральної арматури. Внутрішня частина — це нерозбірне металеве осердя — металевий циліндр, ня якому міститься перфорований металевий циліндр та гумовий чохол. Укладання та початкове ущільнення бетонної суміші відбувається під дією вібрації. Для труби ТН60-ІІІ доцільно використовувати віброплощадки з багатокомпонентними коливаннями вантажністю 25−27 т. Вібрація при цьому поширюється не тільки через зовнішній кожух та поздовжню напружену арматуру, закріплену на опорних кільцях форми, а й через внутрішнє осердя. Це дає змогу повністю витиснути втягнуте повітря й одержати рівномірну та щільну структуру бетону.

Тривалість першої стадії формування труби на багатокомпонентних віброплощадках та віброосердях в 3 рази менша, ніж при використанні навісних вібраторів.

На другій стадії ущільнення форма переміщується на пост гідропресування, де в порожнину між суцільним та перфорованим циліндрами внутрішньої форми подається гаряча вода (60−65^оС). За 30 хв тиск досягає 3,0−3,5 МПа. Вода крізь отвори в перфорованому осерді досягає гумового чохла, розтягує його і таким чином створює пресуючий тиск на бетонну суміш. Наведене значення тиску забезпечує всебічне обтискування бетонної суміші з видаленням з неї 12…15% води. Тиск підтримується протягом 5−7 год, доки бетон не досягне проектної міцності. Одночасно з пресуванням здійснюється ТО.

Для скорочення тривалості формування до складу суміші додали суперпластифікатор поліпласт С-3, який збільшив рухливість суміші до 20…25 см і в 3−4 рази скоротив тривалість формування без зниження водонепроникності та міцності бетону.

3.2 Виробництво стінових блоків

Для виготовлення блоків обґрунтованим є вибір агрегатно-потокового способу виробництва. Весь процес виробництва полягає у підготовці сировинної суміші, формуванні виробів на конвеєрі вібропресування, пакетування виробів та їх витримка у стелажах для зростання міцності до проектної або відпускної.

Для виробництва стінових блоків використовуємо метод віброгідропресування, що сприяє кращому ущільненню бетонної суміші, згідно прийнятої жорсткості суміші Ж=30с. Вібропресування — це спосіб ущільнення напівсухої (жорсткої) бетонної суміші, полягає в тому, що бетонна суміш у прес-формі піддається впливу вібруючої сили знизу або збоку прес-форми при одночасному тиску зверху. Даний метод досить високопродуктивний, передбачає високий ступінь механізації й автоматизації, дає можливість використовувати жорстку бетонну суміш (жорсткість 30с і більше), що забезпечує високу міцність (М 100 і більше) і морозостійкість (MP3 200 і більше циклів) бетонних виробів. Приймання сировинних матеріалів. Основні сировинні матеріали (портландцемент, пісок, відсів) поступають на підприємство автотранспортом. Портландцемент за допомогою пневморозвантажувача подається в 2 сталеві силоси об'ємом 20 м³ кожен. Заповнювачі (пісок, відсів) подаються у штабельний склад. Змішування матеріалів у штабельному складі не допускається.

Приготування бетонної суміші. У бетонозмішувальну установку, яка являє собою змішувач примусової дії горизонтального типу, через вагові і об'ємні дозатори надходить сировина (цемент, відсів). Після сухого перемішування названих компонентів тривалістю 45 с, у змішувач об'ємним дозатором подається вода та хімічна добавка відповідно до прийнятого складу бетону та необхідного В/Ц. Для отримання бетонної суміші цемент, в кількості, необхідний для замісу, дозується за масою з точністю 1…2%. Заповнювачі дозуються по об'єму, з урахуванням їх фактичної об'ємної маси. Заповнювачі автонавантажувачем спочатку подаються відповідно у відсіки, звідки через живильники стрічковим конвеєром у змішувач. Точність дотримання запроектованого складу бетону, а також задані параметри і режим роботи контролюються оператором із центрального пульта управління. Вода дозується за об'ємом з точністю 1…2%. Тривалість перемішування — 180…240 с.

Бетонна суміш вважається готовою до видачі, якщо :

— фактичне водоцементне відношення суміші не відрізняється більш ніж на 0,01 від заданого ;

— однорідність бетонної суміші в пробах, узятих з будь-яких різних місць змішувача не розрізняються більш ніж на 5%;

Втрати під час приготування бетонної суміші повинні становити не більше 1,6% стосовно до готової продукції.

Готова суміш, стрічковим конвеєром надходить в бункер формувальної машини. Тривалість зберігання суміші в бункері не повинна перевищувати час початку тужавлення цементу (30…40 хв.).

Формування виробів. Попередньо очищені й змазані піддони, укладені в матриці та заповнені бетонною сумішшю, кроковий конвеєр подає на пост попереднього ущільнення, де суміш розрівнюють, струшуючи її, і частково ущільнюють з одночасним видаленням надмірного повітря. Потім на посту вібропресування виконують одночасне формування кількох блоків пуансонами, на які передають двохчастотну вібрацію і статичний тиск.

Твердіння виробів. Відформовані вироби в матрицях подають на пост негайного розпалублення, після чого вироби встановлюються на піддон і потрапляють у стелажі-наконичувачі для витримки, а матриці повертаються на пост формування. Твердіння виробів здійснюється у спеціальних камерах твердіння при температурі не нижче 15 °C і вологості 80…90% Тривалість твердіння на піддонах повинна бути не менше 24 год. Для попередження випаровування вологи з виробів і збереження вологісного режиму у камерах по можливості передбачається їх закривання. Висихання виробів не допускається. При умові досягнення виробами за 24 год. міцності при стиску не менше 2…3 МПа може здійснюватись перекладання на транспортувальні піддони та відбракування виробів за зовнішніми ознаками.

Пакування та маркування продукції. Формування транспортувальних піддонів з готовими виробами здійснюється вручну на посту пакування. Підготовлений транспортувальний піддон горизонтально ув’язується поліетиленовою плівкою (4 верхніх ряди). Вертикальна ув’язка здійснюється ПВХ стрічкою — 4 крайні вертикальні ряди. На даному етапі крім візуального огляду здійснюється відбір проб для приймальних випробувань продукції. Упакована продукція зберігається на відкритому чи закритому складі в штабелях не більше ніж в 4 яруси, окремо по виду і кольору блоків. На кожен упакований піддон блоків наклеюється етикетка, що містить відповідне транспортне маркування. Можлива відбраковка продукції на стадії твердіння та упаковки становить не більше 1%.

4. Транспортно-технологічна схема виробництва

На схемах, за допомогою спеціальних символів представлені технологічні операції, операції переміщень і контролю, складування виробів. Вертикальні лінії, які з'єднують символи, показують зв’язок між операціями на одному посту, горизонтальні - поставки матеріалів, напівфабрикатів і транспортування готового виробу з поста на пост. Пунктирними лініями обмежені операції, які виконуються на окремих постах формувального цеху.

4.1 Транспортно-технологічна схема виробництва напірних труб

Виходячи із конструктивно-технологічних особливостей виробів, характеристики виробничого процесу і плану технологічної лінії в проекті запроектована транспортно-технологічна схема виробництва напірної труби ТН60-ІІІ, яка включає в себе зміст, склад і послідовність виконання операцій.

Для розробленого виробу на рис. 6 (напірна труба) запроектована транспортно-технологічна схема з прийнятим позначенням операцій:

1. Пост армування:

1.1. — різання поздовжніх прутків;

1.2. — напруження високоміцного дроту Вр-ІІ та висаджування анкерних головок;

1.3. — намотування і зварювання спірального арматурного каркасу;

2. Пост формування:

2.1. — встановлення внутрішньої та зовнішньої форм на віброплощадку з багатокомпонентними коливаннями;

2.2. — армування форми та заклеювання швів;

2.3. — насування зовнішньої форми на осердя;

2.4. — центрування зовнішньої форми;

2.5. — встановлення завантажувального конуса;

2.6. — укладання бетонної суміші у форму та її попереднє ущільнення;

2.7. — знімання форми з поста формування.

3. Пост гідропресування:

3.1. — встановлення заформованої труби на пост;

3.2. — підключення до гідравлічної системи і заповнення порожнини між суцільним та перфорованим циліндрами внутрішньої форми гарячою водою;

3.3. — пресування тиском (ІІ стадія ущільнення);

3.4. — накривання форми брезентовим ковпаком;

3.5. — ТО;

3.6. — підключення до вакуум-системи.

4. Пост розпалублення, очищення і змащення:

4.1. — встановлення на пост РОЗ;

4.2. — знімання зовнішньої форми з трубою з осердя;

4.3. — розкривання фіксуючих скоб, передавання напруження на бетон;

4.4. — розгвинчування болтів і знімання верхньої півформи;

4.5. — виймання труби з нижньої півформи;

4.6. — очищення і змазування півформ;

4.7. — складання зовнішньої форми;

4.8. — очищення та огляд гумових чохлів внутрішньої форми;

4.9. — змазування чохлів мильною емульсією.

5. Пост випробування і складування готової продукції:

5.1. — встановлення труби на пост і підключення до гідросистеми;

5.2. — випробування під тиском;

5.3. — транспортування готової продукції на склад або складування труб у цеху в зимовий період.

6. Транспортні операції:

6.1. — транспортування арматурних елементів на пост формування;

6.2. — транспортування заформованого виробу на пост гідропресування;

6.3. — транспортування виробу після ТО на пост РОЗ;

6.4. — транспортування підготовлених форм на пост формування;

6.5. — транспортування на пост випробування готової продукції;

6.6. — транспортування виробів на склад готової продукції.

6.7. — транспортування осердя на пост армування.

4.2 Транспортно-технологічна схема виробництва стінових блоків

Транспортно-технологічна схема виробництва стінових блоків, зображена на рис. 7, включає наступні пости та операції:

1. Пост приготування бетонної суміші:

1.1. — дозування компонентів суміші;

1.2. — змішування у змішувачі примусової дії основних компонентів суміші;

2. Пост формування:

2.1. — встановлення піддона;

2.2. — встановлення матриці на піддон;

2.3. — заповнення форми матриці бетонною сумішшю;

2.4. — введення пуансонів;

2.5. — попереднє ущільнення суміші з одночасним видаленням надмірного повітря;

2.6. — вібропресування виробів;

3. Пост розформування, очищення та змащення:

3.1. — встановлення заформованої форми-матриці на пост;

3.2. — розформування виробу та встановлення на дерев’яний піддон для подальшого твердіння виробів;

3.3. — очищення піддону та форм-матриць;

3.4. — змащення піддону та форм-матриць;

4. Пост твердіння виробів:

4.1. — відкриття кришки спеціальної камери твердіння;

4.2. — встановлення піддона на стелажі-накопичувачі для витримки розформованих виробів;

4.3. — закриття кришки камери;

4.4. — витримка виробів у спеціальній камері до набуття ними певної міцності;

4.5. — відкриття кришки камери та виймання виробів;

5. Пост опорядження :

5.1. — встановлення піддону з виробами на пост;

5.2. — пакування виробів;

5.3. — маркування готових пакетів виробів;

6. Транспортні операції:

6.1. — транспортування компонентів бетонної суміші;

6.2. — транспортування бетонної суміші на пост формування;

6.3. — транспортування заформованих виробів до посту РОЗ;

6.4. — транспортування підготовлених форм та піддонів на пост формування;

6.5. — транспортування розформованих виробів на пост твердіння;

6.6. — транспортування виробів на пост опорядження;

6.7. — транспортування виробів на склад готової продукції.

5. Розрахунок складського господарства

З використанням матеріального балансу проводимо розрахунок об'ємів і площ складів для прийняття, зберігання і підготовки вихідних матеріалів і напівфабрикатів. Розрахунки проводжу в залежності від добової витрати і необхідного запасу матеріалів, норм зберігання, необхідних підходів у відповідності з нормами технологічного проектування підприємств збірного залізобетону.

5.1 Склад цементу

Склад цементу проектують у відповідності з технологічними нормами.

Потрібну місткість складу цементу визначаємо за формулою:

де ?Ц_доб — сумарна витрата цементу;

n — нормативний запас цементу на складі, днів роботи цеху;

1,04 — коефіцієнт можливих втрат цементу при розвантажуванні;

0,9 — коефіцієнт використання технологічного обладнання.

?Ц_доб = 63 т; n = 7 діб; Р = 253 доби

(т) Приймаємо висоту силосу 10 м.

Необхідний об'єм силосу при діаметрі 6 м буде складати:

т Кількість силосів становитиме:

Для зберігання цементу приймаємо 2+1 (запасний) залізобетонних силосів з одночасним вмістом цементу в силосах 510 т, які розміщені у один ряд.

Прийом цементу з автоцементовозів (8 т) з пневматичним розвантаженням із силосів цементу проводиться пневматичним гвинтовим насосом ТА-14А.

Основні технічні характеристики технологічного обладнання наведені в табл.5.1−5.2.

Таблиця 5.1 Технічна характеристика пневмогвинтового насосу ТА-14А

Таблиця 5.2 Технічна характеристика автоцементовоза ТЦ-4

Вибір технологічного обладнання проводився у відповідності з продуктивністю.

Пневмогвинтовий насос ТА-14А був вибраний для того, щоб забезпечував продуктивність подачі і прийому цементу. Мінімально необхідна продуктивність насосу 10 т.

1.1. Склад заповнювачів

Тип складу заповнювачів, їх запас, а також обладнання, що застосовується, повинні забезпечити беззупинкову роботу заводу протягом року. Зберігання заповнювачів на складі слід по виду, фракціям і сортам в окремих ємностях або шляхом влаштування роздільних стінок. Використовуємо щебінь в діапазоні фракцій 5…20 мм. Запас заповнювачів приймаємо на 10 діб. Запас щебеню, гранітного відсіву та піску:

Q = 1,02Q_пЗn/Т_річ

ь для напірних труб: витрати заповнювачів на даний вид виробу: щебінь — 0,88 м³/м³; пісок — 0,5 м³/м³.

Q_щ = 1,2 100 000,8810/253 = 355 м³;

Q_п = 1,2 100 000,510/253 = 202 м³;

ь для товарного бетону: витрати заповнювачів на даний вид виробу: щебінь — 0,9 м³/м³; пісок — 0,45 м³/м³.

Q_щ = 1,2 250 000,910/253 = 907 м³;

Q_п = 1,2 250 000,4510/253 = 454 м³;

ь для стінових блоків: витрати заповнювачів на даний вид виробу: гранітний відсів — 0,89 м³/м³; пісок — 0,31 м³/м³.

Q_г. в. = 1,2 150 000,8910/253 = 539 м³;

Q_п = 1,2 150 000,3110/253 = 188 м³;

Приймаємо штабельний склад заповнювачів.

Q_щ = 355+ 907=1262 м³;

Q_п = 202+ 454 +188= 844 м³;

Q_г. в. = 539 м³;

Згідно з показниками норм проектування складів заповнювачів приймаємо, що склад повинен мати 8 відсіків, з них 4 — для щебеню 5−20 мм, 2 — для гранітного відсіву, 2 — для піску.

Об'єм одного штабелю щебеню 5−20 мм складає 1262/4 = 316 м³, об'єм одного штабелю гранітного відсіву складає 539/2 = 270 м³, а піску 844/2 = 422 м³. Об'єм штабельного складу у вигляді кругового конусу:

H — висота штабелю, м; = 40 — кут природного відкосу матеріалу, ⁰.

Тоді висота штабелю піску повинна бути:

м Приймаємо висоту штабелю піску — 7 м, що відповідає технологічним нормам проектування складів.

Висота штабелю щебеню 5−20 мм повинна бути:

м Приймаємо висоту штабелю щебеню 5−20 мм — 7 м, що відповідає технологічним нормам проектування складів.

Висота штабелю гранітного відсіву повинна бути:

м Приймаємо висоту штабелю гранітного відсіву — 7 м, що відповідає технологічним нормам проектування складів.

Знаючи висоту кругового конусу визначаємо діаметр його основи:

м Площа основи штабелів щебеню, гранітного відсіву та піску:

м²

Загальна корисна площа складу заповнювачів складає:

м².

Загальна площа складу заповнювачів:

м²

k_п = 1,5 — коефіцієнт, який враховує проїзди та проходи на складі.

Заповнювачі розвантажуються з відкритих платформ та на піввагонів за допомогою машини Т-182А, технічні характеристики якої наведені в табл.5.3.

Вантажо-приймальний пристрій обладнаний бурофрезерними розпушувачами для мерзлих матеріалів. Розвантажувач обладнаний ковшовими елеваторами з механізмами для піднімання і опускання, приймальним реверсивним і віддавальним стрічковим конвеєрами. При розвантаженні ковші елеваторів захоплюють заповнювач і подають його на горизонтальний подавальний конвеєр марки КРУ-350. потім відвальним стрічковим конвеєром марки КРУ-350 матеріал подається в штабель. Під усіма відсіками проходить підштабельна галерея зі стрічковим конвеєром марки КРУ-350. Кожний відсік має одну або декілька протічок з віброживильником, з під штабельної галереї заповнювач стрічковим конвеєром марки КРУ-350 подається на конвеєр похилої естакади у витратні бункери змішувального відділення.

Таблиця 5.3 Технічна характеристика розвантажувальної машини Т-182

Таблиця 5.4 Технічна характеристика стрічкового конвеєру КРУ-350

5.3 Склад добавок

Смолу нейтралізовану повітрявтягувальну (СНВ) поставляють в дерев’яних бочках у вигляді порошку. Зберігають в закритому приміщенні, що виключає зволоження. Добавка СНВ в бочках зважується і подається в бак для приготування, де її змішують з гарячою водою і розбавляють до робочої концентрації 5%. У баці встановлено лопатеву мішалку, глухі регістри для підігрівання рідини до 80 °C, трубопроводом стиснутого повітря для барботажу, покажчики верхнього і нижнього рівнів і щільномір. Приготовлений розчин насосом закачують у витратні баки, обладнанні верхнім і нижнім покажчиками рівня і щільноміром.

Місткість баку для приготування розраховуємо, виходячи із запасу добавки на одну зміну. Витрати добавки на одну зміну:

Розрахуємо ємність баку для приготування (концентрація розведеної добавки в розчині води 5%). Загальна кількість складатиме:

Приймаємо ємність баку для приготування 32 л.

Кількість добавки, що буде підлягати складуванню складатиме:

Д=20•2,4=48 кг

Суперпластифікатор типу С-3 поставляють на підприємство у вигляді порошку. Зберігають в закритому приміщенні, що виключає зволоження. Добавка С-3 в спеціальній тарі зважується і подається в бак для приготування, де її змішують з гарячою водою і отримують розчин робочої концентрації 5% концентрації. У баці встановлено лопатеву мішалку, глухі регістри для підігрівання рідини до 80⁰С, трубопроводом стиснутого повітря для барботажу, покажчики верхнього і нижнього рівнів і щільномір. Приготований розчин насосом закачують у витратні баки, обладнані верхнім і нижчим покажчиками рівня і щільноміром. Місткість баків для приготування і витратних баків розраховуємо, виходячи із запасу добавки на одну зміну. Кількість добавки і робочу концентрацію вибираємо згідно таблиць.

З проведеного розрахунку матеріального балансу підприємства випливає що на 1 добу роботи підприємства потрібно 260 кг суперпластифікатору типу С-3 по сухій речовині.

Розраховуємо ємність баку для приготування розчину добавки (концентрація розведеної добавки в розчині води 5%). Загальна кількість розчину складатиме:

Приймаємо ємність баку для приготування 6 м³.

С-3 постачається в порошкоподібному стані в мішках вагою 100 кг. Дану добавку згідно норм технологічного проектування запасають на складах на строк до 20 діб роботи бетонозмішувального відділення. Якщо згідно матеріального балансу на 1 добу роботи підприємства потрібно 260 кг С3−3 по сухій речовині, то кількість добавки, що буде підлягати складуванню складатиме:

Д=20•260=5200 кг

Тоді кількість мішків буде:

Площа складу С-3 в мішках становитиме:

Приймаю 2 контейнери, об`ємом 26 шт. мішків в кожному.

Як склад добавок, приймаю закрите приміщення з розмірами в плані 5×6 м (з врахуванням проходів) і площею складу 30 м².

5.4 Склад арматури

Умови зберігання арматурної сталі та арматурних виробів повинні виключати можливість їх корозії та забруднення. Зберігання бухт арматурної сталі, розсортованих за найменуванням прокату, марками та діаметром, передбачають у штабелях. Висота штабелів арматурної сталі у бухтах повинна бути не більше 1,5 м, а ширина проходу між ними — не менше їх висоти. Зберігання листової сталі та різновидів прокату чорного металу, що розсортовані за найменуваннями прокату, марками та товщиною, передбачають у штабелях та стелажах. Висота штабелів листової сталі повинна бути не більше 1,5 м. Слід передбачати обмежувачі для запобігання пошаровому зміщенню сталі. Зберігання пруткової арматурної сталі, розсортованої за найменуванням прокату, марками та діаметром, передбачають у пакетах на залізобетонних або дерев’яних підкладках. Зберігання готових арматурних виробів (зварені сітки, каркаси, петлі, закладні елементи і т. ін.) передбачають на спеціалізованих стелажах або у контейнерах.