Процессы и аппараты уплотнения бетонной смеси при производстве ЖБИ

Поточно-Агрегатная Схема.dwg

Процессы и аппараты технологии строительных материалов и изделий
Процессы и аппараты формирования стекломассы при производстве стеклоблоков
Пресс для формирования стеклоблоков
формовочная установка
форма с затвердевшим изделием
склад готовой продукции
Технологическая схема
Процессы и аппараты уплотнения бетонной смеси при производстве ЖБИ
Технологическая схема
производства ЖБ ребристых плит покрытия

Курсовая по Процессам и Аппаратам.doc

Саратовский государственный
технический университет
Кафедра "Производство строительных изделий и конструкций
Пояснительная записка к курсовому проекту по
дисциплине "Процессы и аппараты в технологии
строительных материалов и изделий".
Процессы и аппараты уплотнения
бетонной смеси при производстве ЖБИ
Данный курсовой проект состоит из пояснительной записки содержащей 28 листов печатного текста включающего: 2 таблицы и 2 рисунка основанные на 11 литературных источниках и графической части состоящей из 2 листов формата А1 (технологическая схема производства ребристых жб плит покрытия и виброплощадка 6691С1 грузоподъемностью 15 Т).
Ключевые слова: железобетонные плиты аппараты уплотнения производство виброплощадка.
Целью данного курсового проекта было рассмотреть производство железобетонных изделий (ребристых железобетонных плит). В работе рассмотрена схема работы уплотнения бетонной смеси. Проведены все необходимые технологические расчеты.
Основные свойства сырья и вспомогательных материалов ..7
Описание и назначение заданного технологического процесса и
обоснование технологической схемы производства .9
1 Выбор технологической схемы производства. 9
2 Описание и назначение технологического процесса . .11
3 Уплотнение бетонной смеси при производстве ЖБИ . 13
4 Уплотнение бетонной смеси при производстве ЖБИ при агрегатно-поточной технологической схеме производства. Виброплощадки ..14
Расчет материального баланса и количества основных
Контроль качества 22
1 Основы контроля 22
2 Контроль качества ЖБ изделий .23
Техника безопасности и охрана окружающей среды 25
Список использованных источников ..28
Железобетонные изделия
Железобетонные изделия (ЖБИ) есть не что иное как соединение в конструкции бетона и арматуры изготовленные исключительно на заводах ЖБИ. Изготовление из бетона конструкции на заводах должны соответствовать ГОСТам и строительным нормам предъявляющих все новые требования к огнестойкости на объектах. Если сравнить железобетонные изделия с прочими строительными материалами можно выделить ряд важных преимуществ: они долговечны прочны не подвержены атмосферным явлениям. Железобетонные изделия обладают высокой несущей способностью и нет необходимости в дополнительной защите специальными растворами и составами.
Строительство из сборных железобетонных конструкций насчитывают более 100 лет за это время требования к качеству конечно возросли. Поэтому постоянно проводятся всё новые и новые исследования благодаря которым появились современные методы расчёта и новые способы изготовления железобетонных изделий. Так железобетонные изделия стали легче благодаря высокой прочности бетона и прочнее при применении стали периодического профиля и сварных каркасов из арматуры а также предварительно напряжённого армирования.
Ребристые железобетонные плиты производятся в соответствии с ГОСТом 28042-89 "Плиты покрытий железобетонные для зданий предприятий. Технические условия". Применяются железобетонные плиты в промышленном строительстве точнее в беспрогонных покрытиях одноэтажных промышленных зданий. Железобетонные плиты используют как доборные элементы в перепадах профиля покрытия в местах повышенных снеговых отложений у фонарей. Беспрогонная система покрытий в наибольшей степени отвечает требованиям укрупнения элементов уменьшения числа монтажных единиц и является основной в строительстве одноэтажных промышленных зданий также они отличаются простотой в монтаже.
По ГОСТу 28042-89 (1990) " Плиты покрытий железобетонные для зданий предприятий. Технические условия " плиты делятся на следующие типы:
Предварительно напряженные плиты в свою очередь подразделяют на следующие типы:
ПГ - без проемов в полке плиты с верхней плоской (горизонтальной или двускатной) поверхностью;
ПОГ - то же со сводчатой верхней поверхностью (плиты = оболочки);
ПВ - с проемами в полке плиты для пропуска вентиляционных шахт с дефлекторами или зонтами а также воздуховодов крышных вентиляторов с верхней плоской (горизонтальной или двускатной) поверхностью;
ПОВ - то же плиты-оболочки;
ПФ - с проемами в полке плиты для установки зенитных фонарей с верхней плоской (горизонтальной или двускатной) поверхностью;
ПОФ - то же плиты-оболочки;
ПС - с проемами в полке плиты для установки светоаэрационных фонарей с верхней плоской (горизонтальной или двускатной) поверхностью;
ПОС - то же плиты-оболочки;
ПЛ - с проемами в полке плиты для устройства легкосбрасываемой кровли с верхней плоской (горизонтальной или двускатной) поверхностью;
ПОЛ - то же плиты-оболочки.
Плиты с ненапрягаемой арматурой которые изготовляют без проемов в полке и подразделяют на следующие типы:
Уплотнение бетонной смеси
Свежеприготовленная смесь обладает рыхлой нестабильной структурой и высокой пористостью значительным количеством вовлеченного воздуха. В жестких смесях объем его достигает до 40—45% а в пластичных— до 10-15%. Необходимое условие получения бетона однородной прочности и плотности — уплотнение смеси на стадии формирования. В этот период происходит удаление воздуха и формирование прочной и морозоустойчивой структуры бетона.
Высокоподвижные смеси легко деформируются и заполняют форму под действием силы тяжести. При этом основной объем вовлеченного воздуха поднимается вверх и удаляется. Уплотнение малоподвижных и жестких смесей связано с необходимостью приложить более значительные чем сила тяжести нормальные и сдвигающие внешние воздействия. В соответствии с особенностями и реологическими свойствами бетонных смесей при уплотнении реализуют два принципа: удаление излишнего вовлеченного воздуха и избыточной воды из малоподвижных и жестких смесей силовым внешним воздействием и удаление воздуха из высокоподвижных смесей
Цель работы: изучить процессы и аппараты уплотнения бетонной смеси при производстве железобетонных изделий учитывая при этом технику безопасности и охрану окружающей среды.
Исходя из цели были поставлены следующие задачи:
Проанализировать основные свойства сырья и вспомогательных материалов.
Рассмотреть описание и назначения заданного технологического процесса и обоснование технологической схемы производства.
Рассчитать материальный баланс и количество основных аппаратов.
Рассмотреть виды контроля и возможность автоматизации производства.
Основные свойства сырья и вспомогательных материалов
Бетон - искусственный композиционный материал получаемый в результате затвердевания рационально подобранной смеси состоящей из вяжущего вещества воды и наполнителей (песка щебня или гравия).
На начальной стадии выбирается исходные материалы. На заводах в соответствии с заданным составом производится дозирование путем отвешивания или объемного отмеривания исходных материалов.
Цемент и вода являются активными составляющими бетона – в результате реакции между ними образуется цементный камень скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит. Между цементом и заполнителем не происходит химического взаимодействия поэтому заполнители часто называют инертными материалами.
Портландцемент - гидравлическое вяжущее в воде или на воздухе; это- порошок серого цвета получаемый тонким помолом клинкера с добавкой гипса. Клинкер получают путем равномерного обжига до спекания тщательно дозированной сырьевой смеси содержащей около 75- 78 % СаСО3 и 22- 25 % (SiO2 + Al2O3+Fe2O3). При помоле к цементному клинкеру можно добавлять 10- 20% гранулированных доменных шлаков или активных минеральных добавок.
В бетоне применяют крупный и мелкий заполнитель. Крупный заполнитель подразделяют на гравий и щебень. Мелким заполнителем в бетоне является естественный или искусственный песок. Заполнители занимают в бетоне до 80% объема и оказывают определенное влияние на свойства бетона его долговечность и стоимость. Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить расход цемента улучшают технические свойства бетона. Заполнитель уменьшает усадку бетона способствуя получению более долговечного материала.
Песок представляет собой рыхлую смесь мелких зерен образовавшуюся в результате выветривания изверженных или осадочных горных пород. Чаще всего встречаются кварцевые пески с примесью зерен минералов реже полевошпатные и известняковые. Для бетона наиболее пригоден крупный песок но содержащий достаточное количество средних и мелких зерен. При такой комбинации зерен объем пустот будет малым а площадь поверхности зерен - небольшой. Этот оптимальный состав песка соответствует рекомендациям ГОСТ 10268-80. Песок целесообразно применять с шероховатой поверхностью так как такой песок лучше сцепляется с цементным камнем и способствует повышению прочности бетона.
Традиционно используемыми для производства щебня являются такие изверженные глубинные интрузивные и излившиеся горные породы как гранит диабаз габбро базальт и др. а также осадочные горные породы: известняки доломиты песчаники кварциты и некоторые виды метаморфических пород такие как гнейсы сланцы и мрамор.
Бетон частично защищает металл арматуры от коррозии и воспринимает в этом композите сжимающие напряжения а арматура – растягивающие усилия: известно что металл хорошо работает на растяжение а относительно хрупкий бетонный камень – на сжатие. В качестве арматуры используются металлические (стальные) прутки или пучки проволок. Арматура подразделяется на рабочую и монтажную. Рабочая арматура располагается в нижней части изделий работающих на изгиб: плит перекрытий балок в подошвах фундаментных блоков. Монтажная арматура создает объемный скелет изделия фиксирует расположение стержней рабочей арматуры способствует фиксации и закреплению закладных деталей и монтажных петель. Одной из разновидностей железобетона является напряжённый железобетон. За счет применения специальных технологических приемов в процессе изготовления материалов из напряженного железобетона арматура замоноличивается в бетоне в частично растянутом виде. Армируют железобетонные конструкции стальной арматурой в виде стержней и проволоки. Стержневая арматура может быть горячекатаной термически упрочненной и упрочненной в холодном состоянии. Арматурные стержни используют гладкого или периодического профилей. Арматурные элементы для различных изделий следует изготовлять с соблюдением установленных технологических правил и нормативов с точностью соответствующей требованиям ГОСТ 10922-75. [5]
Для армирования плит следует применять арматурную сталь следующих видов и классов:
в качестве напрягаемой арматуры - термомеханически упрочненную стержневую классов Aт-VI Aт-V Aт-VCK Aт-IVC Aт-IVK по ГОСТ 10884 горячекатаную стержневую классов A-V A-IV по ГОСТ 5781 арматурные канаты класса К-7 по ГОСТ 13840 высокопрочную проволоку периодического профиля класса Вр-II по ГОСТ 7348 и стержневую класса А-IIIв изготовляемую из арматурной стали класса A-III по ГОСТ 5781 путем упрочнения вытяжкой с контролем величины напряжения и предельного удлинения;
в качестве ненапрягаемой - стержневую арматурную сталь классов A-III и A-I по ГОСТ 5781; термомеханически упрочненную классов Aт-IVC и Aт-IIIC по ГОСТ 10884 и обыкновенную арматурную проволоку класса Вр-1 по ГОСТ 6727.[910]
Вода для приготовления бетона. Для приготовления бетонной смеси используют водопроводную питьевую а также любую воду имеющую водородный показатель pH не менее 4.[3]
Описание и назначение заданного технологического процесса и обоснование технологической схемы производства
1 Выбор технологической схемы производства
При заводском изготовлении железобетонных изделий широкое распространение нашли три основных способа производства: агрегатно-поточный конвейерный и стендовый. Разновидностью стендового способа является кассетный.
Агрегатно-поточный способ производства состоит в том что все выполняемые операции по изготовлению изделия: очистка и смазка форм укладка арматуры - и бетонной смеси твердение и распалубка выполняются на специальных постах образующих поточную технологическую линию. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий различных не только по типоразмерам но и по конструкции. Основное преимущество поточно-агрегатного способа производства— в универсальности основного технологического оборудования что позволяет при незначительной затрате средств и времени связанных с изготовлением лишь новых форм переходить на выпуск нового вида изделий. Агрегатно-поточная технология отличается большой гибкостью и маневренностью в использовании технологического и транспортного оборудования в режиме тепловой обработки что важно при выпуске изделий большой номенклатуры.
Конвейерный способ производства представляет собой более совершенную поточно-агрегатную технологию и позволяет максимально механизировать и автоматизировать основные технологические операции. При этом способе технологическая линия работает по принципу замкнутого пульсирующего конвейера когда изделие размещаясь на специальном поддоне перемещается от поста к посту с определенным интервалом времени соответствующего наиболее продолжительной операции. При конвейерном способе применяют часто поддоны-вагонетки размером 75X55 м позволяющие изготовлять изделия до 7 м длиной и 5 ж шириной. Вагонетки-поддоны на которых собирается форма с помощью специального толкателя через определенные промежутки времени (около 15 мин) перемещаются по конвейерной линии для производственных операций: очистки и смазки форм укладки арматуры и бетонной смеси уплотнения смеси тепловлажностной обработки и распалубки. Конвейерный способ производства экономически целесообразен при выпуске однотипных изделий на заводах большой мощности. Конвейерный способ в отношении механизации производства работ имеет преимущества. В то же время высокие капитальные затраты трудность перехода на выпуск новой номенклатуры и вида продукции являются существенным недостатком конвейерной технологии.
Стендовый способ отличается низкой механизацией и автоматизацией технологического процесса и высокой в этой связи трудоемкостью. При стендовом способе производства железобетонное изделие находясь в стационарных формах в течение всего производственного цикла остаются на месте а технологическое оборудование для выполнения отдельных операций по укладке арматуры бетонной смеси и уплотнения перемещается последовательно от одной формы к другой. Стенд представляет собой железобетонную площадку с гладкой поверхностью. При бетонировании железобетонного изделия сложной конфигурации на стенд устанавливают специальные матрицы — железобетонные формы днища которых воспроизводят отпечаток ребристого изделия (лестничные марши и т. п.). В тело железобетонной площадки или матриц закладываются для тепловлажностной обработки изделия приборы и трубы по которым пропускается пар горячая вода или масло. Высокий экономический эффект стендовый способ дает при изготовлении железобетонных изделий значительных размеров — плит перекрытий ферм и балок для промышленного и транспортного строительства. [11]
В данном проекте было принято решение об использовании агрегатно-поточной технологической схеме производства железобетонных изделий.
2. Описание и назначение технологического процесса.
Агрегатно-поточные линии оборудуются как в цехах так и на полигонах наиболее просты в эксплуатации соответствуют условиям мелкосерийного производства на предприятиях средней и малой мощности. Изделия формуются на виброплощадке или с помощью специальных агрегатов. Технологические операции последовательно осуществляются на нескольких рабочих постах. Формы с поста на пост передаются краном или кран-балкой термообработка изделий ведется в ямных или напольных камерах а также в пакетах форм с паровыми рубашками. [6]
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) .
Агрегатно-поточный способ отличается также тем что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии а лишь на тех которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий различных не только по типоразмерам но и по конструкции. Эта возможность создается наличием на поточной линии универсального оборудования.Межоперационная передача изделий на таких линиях осуществляется подъемно-транспортными и транспортными средствами. Для ускоренного твердения бетона при агрегатно-поточном способе обычно применяются камеры периодического или непрерывного действия.Небольшой объем каждой секции камеры позволяет затрачивать минимум времени на загрузку и выгрузку изделий а большое число таких секций создает условия для непрерывной подачи отформованного изделия в камеру твердения. [11]
При агрегатно-поточном способе производства изделия формуют на виброплощадке или на специально оборудованных установках-агрегатах состоящих из формовочной машины бетоноукладчика и машины для укладки формы на формовочный пост. По этому способу формы с изделиями перемещаясь по потоку могут останавливаться не на всех рабочих постах а только на тех которые нужны для изготовления изделий данного типа.
Отсутствие принудительного ритма перемещения форм позволяет на одном посту производить несколько операций технологические посты при этом укрупняют агрегируется оборудование а число перемещений форм обычно осуществляемых с помощью мостового крана или крана-балки(5) сокращается. На агрегатно-поточных линиях с формовочными постами формы на виброплощадку подают с помощью формоукладчиков(2).В состав технологической линии входят: формовочный агрегат с бетоноукладчиком(1); установка для заготовки и электрического нагрева или механического натяжения арматуры; формоукладчик(2); камеры твердения; участки распалубки(6) остывания изделий их доводки или отделки технического контроля; пост чистки и смазки форм; площадки под текущий запас арматуры закладных деталей утеплителя складирования резервных форм(8) их оснастки и текущего ремонта; стенд для испытания готовых изделий.
Рис. 2.2.1 Технологическая схема производства
3 Уплотнение бетонной смеси при производстве ЖБИ
Высокоподвижные смеси легко деформируются и заполняют форму под действием силы тяжести. При этом основной объем вовлеченного воздуха поднимается вверх и удаляется. Уплотнение малоподвижных и жестких смесей связано с необходимостью приложить более значительные чем сила тяжести нормальные и сдвигающие внешние воздействия. В соответствии с особенностями и реологическими свойствами бетонных смесей при уплотнении реализуют два принципа: удаление излишнего вовлеченного воздуха и избыточной воды из малоподвижных и жестких смесей силовым внешним воздействием и удаление воздуха из высокоподвижных смесей.
Уплотнение осуществляют вибрированием вибропрессованием вибропрокатом и центрифугированием (рис. 2.3.1). Вибрирование является наиболее универсальным и эффективным способом уплотнения смеси.
Воздействие вибрационных импульсов снижает вязкость и разжижает смесь с одновременным ее уплотнением. Уплотнение жестких смесей происходит в две стадии.
На первой стадии разрушается первоначальная структура смеси с изменением ориентации частиц и их взаимного расположения. Нарушаются прежние контакты и образуются многочисленные новые. Под воздействием сил тяжести формируется новая и устойчивая структура смеси. На второй стадии бетонная смесь вибрирует как одно целое. Частицы находятся в тесном контакте. Дальнейшее их взаимное перемещение возможно лишь в связи с седиментационными процессами и выделением защемленного воздуха который в этот период препятствует уплотнению.
Интенсивность уплотнения повышается когда вибрационное уплотнение заменяется на ударно-вибрационное в котором используется виброрезонансный эффект. Как показывает опыт производства сборного железобетона на низкочастотных резонансных виброплощадках ударно- вибрационный метод уплотнения значительно улучшает качество изделий.
Рис. 2.3.1 Схемы уплотнения смеси в изделиях:
а — вибрированием; б — вибровакуумированием; в — вибропрессованием; г — центрифугированием; 1 — вибростол (виброплощадка); 2 — форма; 3 — вакуум-щит; 4 — виброштампы; 5 — прижимная рама; 6 — бортовая оснастка; 7 — поддон; 8 — железобетонная труба; 9 — центрифуга
Вибропрессование — метод вибрационного формирования с одновременным давлением на бетонную смесь. Его используют при формировании изделий из жестких смесей.
Вибрирование изделий на виброплощадках с пригрузом повышает эффективность уплотнения смеси примерно вдвое сокращает продолжительность уплотнения обеспечивает получение гладкой поверхности.
Виброштампование — воздействие на бетонную смесь виброштампом который сочетает функции виброуплотнения пригруза и формообразования. Рабочая поверхность виброштампа может быть плоской рельефной и с пустообразователями.
При изготовлении железобетонных изделий широко используют ва-куумирование как дополнительное воздействие на уплотняемую смесь. Сущность процесса заключается в том что предварительно на виброплощадке смесь подвергают воздействию вакуумных устройств приложенных к уплотняемой поверхности или введенных в нее. Возникающее разряжение вызывает отток из смеси воздуха и избыточной воды. Одновременно под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется.
Процесс формования изделий состоит из трех стадий:
Загрузка бетонной смеси в форму;
Распределение смеси по периметру формы;
Уплотнение бетонной смеси с отжатием воды. [8]
Главное назначение процесса уплотнения бетона - удаление воздуха присутствующего в исходной смеси. Самым старым способом для достижения этого является трамбование поверхности бетона чтобы выдавить из него воздух и добиться большего сближения твердых частиц. На сегодняшний день более современным способом является вибрирование при котором частицы отделяются одна от другой что позволяет образовать более компактную массу.
Применение вибрирования позволяет применять более жесткие смеси чем при ручном уплотнении (коэффициент уплотнения менее 075 или от 08 до 06 когда уже требуется также и давление). Практически могут быть хорошо обработаны вибрированием чрезвычайно сухие и жесткие смеси так что бетон требуемой прочности может быть получен при меньшем расходе цемента. Это означает экономию в стоимости но при этом необходимо учитывать стоимость оборудования для вибрирования а также более тяжелой и прочной опалубки. В этом случае стоимость затрат труда по-видимому будет решающим фактором если выбор будет основываться только на стоимости.
Что же касается качества бетона то и вибрирование и уплотнение вручную при наличии хороших смесей и высокого мастерства дают прекрасный бетон. Однако при этих методах уплотнения может быть и плохой бетон: в случае уплотненного вручную бетона недостаточное уплотнение является наиболее частой ошибкой; при применении вибрирования чаще возникает вероятность того что оно будет неодинаково по всей массе бетона поэтому некоторые участки окажутся неполностью уплотненными а другие подвергнутся расслоению в результате избыточного вибрирования. Однако при наличии достаточно жестких смесей с хорошо подобранным гранулометрическим составом побочное действие избыточного вибрирования может быть в значительной степени устранено.[9]
Высокая степень уплотнения бетонной смеси вибрированием достигается при применении оборудования незначительной мощности. Например бетонные массивы в несколько кубометров уплотняют вибраторами с мощностью всего 1—15 кВт.
Способность бетонных смесей переходить временно в текучее состояние под действием вибрации зависит от подвижности смеси и скорости перемещения ее частиц относительно друг друга. Подвижные смеси легко переходят в текучее состояние и требуют небольшой скорости перемещения. Но с увеличением жесткости (уменьшением подвижности) бетонная смесь все более утрачивает это свойство или требует соответствующего увеличения скорости колебаний т. е. необходимы более высокие затраты энергии на уплотнение.
При постоянной частоте колебаний вибромеханизма (для большинства виброплощадок 3000 колмин) изменение скорости колебаний может быть достигнуто изменением амплитуды. Практика показала что подвижные бетонные смеси эффективно уплотняются при амплитуде колебаний 03—035 мм а жесткие 05—07 мм.
На качество виброуплотнения оказывают влияние не только параметры работы вибромеханизма (частота и амплитуда) но также продолжительность вибрирования. Для каждой бетонной смеси в зависимости от ее подвижности существует своя оптимальная продолжительность виброуплотнения до которой смесь уплотняется эффективно; выше этой продолжительности затрат энергии возрастают в большей степени чем происходит уплотнение смеси. Дальнейшее уплотнение вообще не дает прироста плотности. Более того чрезмерно продолжительное вибрирование может привести к расслаиванию смеси разделению ее на отдельные компоненты (цементный раствор и крупные зерна заполнителя) что в конечном счете приведет к неравномерной плотности изделия по сечению и снижению прочности в отдельных его частях. Продолжительное вибрирование невыгодно и в экономическом отношении: возрастают затраты электроэнергии и трудоемкость снижается производительность формовочной линии.
Виброуплотнение бетонной смеси производят переносными и стационарными вибромеханизмами. Применение переносных вибромеханизмов в технологии сборного железобетона ограничено. Их используют в основном при формовании крупноразмерных массивных изделий на стендах.[10]
4 Уплотнение бетонной смеси при производстве ЖБИ при агрегатно-поточной технологической схеме производства. Виброплощадки.
Оптимизация процесса уплотнения бетонной смеси в значительной мере предопределяет качество изделий и интенсивность производства работ поэтому на заводах работающих по поточно-агрегатной и конвейерной схемам применяют виброплощадки. Виброплощадки отличаются большим разнообразием типов и конструкций вибраторов — электромеханические электромагнитные пневматические; характером колебаний — гармонические ударные комбинированные; формой колебаний и их направлением — круговые вертикальные горизонтальные; конструктивными схемами стола — со сплошной верхней рамой образующей стол с одним или двумя вибрационными валами и собранные из отдельных виброблоков в целом образующих общую вибрационную плоскость на которой располагается форма с бетонной смесью. Для прочности крепления формы к столу площадки предусматриваются пневматические устройства электромагниты или механические прижимы.
Виброплощадка чаще всего представляет собой плоский стол опирающийся через пружинные опоры или специальные амортизаторы на неподвижные опоры или раму (станину) виброплошадки. Пружины предназначены гасить колебания стола и предупреждать этим их воздействие на опоры иначе произойдет их разрушение. В нижней части к столу жестко прикреплен вибровал с расположенными на нем эксцентриками. При вращении вала от электромотора эксцентрики возбуждают вынужденные колебания стола виброплощадки передающиеся затем форме с бетонной смесью в результате происходит ее уплотнение. Мощность виброплощадки оценивается ее грузоподъемностью (массой изделия вместе с формой).
Заводы сборного железобетона оборудованы унифицированными площадками грузоподъемностью 2-24 т с частотой 3000 колмин и амплитудой колебаний 03-06 мм. Эти виброплощадки хорошо уплотняют жесткие бетонные смеси с расходом воды 130—150 лм1. Применение жестких бетонных смесей снижает расход цемента ускоряет твердение бетона повышает качество готовых изделий. На виброплощадках формуют конструкции длиной до 15 м и шириной до 36 м.
Для лучшего уплотнения жестких бетонных смесей на виброплощадках особенно при применении легких пористых заполнителей сила тяжести которых способствующая уплотнению бетона при вибрировании невелика используют различные пригрузы: статический вибрационный пневматический вибропневматический. Лучшими являются пневматический и вибропневматический пригрузы которые повышая эффективность вибрирования существенно не увеличивают нагрузку на виброплощадку и не снижают ее полезной грузоподъемности. Величина пригруза назначается в зависимости от свойств бетонной смеси и составляет 2—5 кПа.
При формовании изделия форма заполняется бетонной смесью из бункера бетоноукладчика постепенно по мере уплотнения ее в процессе вибрирования. Оптимальная продолжительность вибрирования определяется опытным путем и составляет 15—5 мин.
При формовании изделий в неподвижных формах для уплотнения бетонной смеси используют поверхностные и глубинные вибраторы а также навесные вибраторы которые крепят к форме. Подвижность бетонной смеси выбирается в зависимости от конструкции формы и характера армирования изделия. При изготовлении деталей в горизонтальных формах используют жесткие и малоподвижные бетонные смеси. При формовании изделий в вертикальных формах например при изготовлении панелей стен и перегородок в вертикальном положении применяют бетонные смеси с подвижностью 8—10 см так как малоподвижной смесью трудно хорошо заполнить глубокую и узкую форму. [10]
Расчет материального баланса и количества основных аппаратов
Отправным материалом для расчета технологического оборудования потока сырья состава персонала является режим работы цеха (предприятия). Он определяет количество рабочих дней в году количество смен в сутки и рабочих часов в смене.
Режим работы устанавливается в соответствии с трудовым законодательством РФ.
При назначении режима работы предприятия необходимо обеспечить полное использование основных фондов и принять наибольшее количество рабочих смен в сутки.
Расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах на основании которого рассчитывается производственная мощность предприятия в целом и отдельных линий установок определяют по формуле:
где Вр - расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах;
Ср - расчетное количество рабочих суток в году;
U - количество рабочих часов в сутки;
Ки - среднегодовой коэффициент использования технологического оборудования.
Bр=252*16*095=3830 часа
Гр = Вр*Кэкв =3830 * 0876= 335543 часа
где Гр - годовой фонд рабочего времени;
Кэкв - коэффициент использования эксплуатационного времени.
Режим работы предприятия характеризуется количеством рабочих дней в году количеством смен в сутки и продолжительностью смены в часах. В виду того что на данном предприятии нет процессов требующих круглосуточного контроля принимаем 252 рабочих суток в год при двухсменной работе. Таким образом годовой фонд рабочего времени составит 335543 часа при 8 часовой рабочей смене.
Материальный баланс на производство железобетонных труб
Технологическая операция
Транспортирование готовой продукции на склад
Тепловлажностная обработка
Нанесение защитного слоя
Водная тепловлажностная обработка
Тепловлажностная обработка в форме
Уплотнение на 6691С1
Подача в форму бетонной смеси плиты
Натяжение продольной арматуры
Приготовление бетонной смеси
Исходя из выше приведенного расчета можно сделать вывод что для производства 5000 м3 жб плиты необходимо 71793м3х330кгм3=236917кг цемента 298219м3х1270кгм3=37873813кг щебня 138064м3х618кгм3=
32355кг песка 44181м3х178кгм3= 786422 л воды.
Расчет часовой производительности предприятия (Пч):
Псут=ПфактN=538697252=2138[м3сут];
Псм=ПсутM=21382=1069[м3смену];
Пч=ПсмL=10698=134[м3час]
где Псут и Псм - производительность в сутки и за смену;
N - кол-во рабочих суток в году;
L - кол-во часов в рабочей смене.
Исходя из заданной годовой производительности рассчитали производительность уплотнения бетонной смеси 134м3час. Подобрали виброплощадку 6691С1 с производительностью 7.53м3час. Ниже в таблице 1 приведены основные характеристики виброплощадки 6691С1.
Количество вибраторов
Вертикально направленные
Частота колебаний в 1 сек
Амплитуда колебаний в мм
Момент дебалансов в н·м
Мощность электродвигателей в квт
Габаритные размеры м:
Масса вибрирующих частей в т
Общая масса виброплощадки в т
Одним из важнейших условий выпуска доброкачественной продукции при надлежащем уровне технико-экономических показателей производства является организация системы контроля качества производства бетонных и железобетонных изделий начиная от поступающих на склад исходных материалов и заканчивая готовой продукцией а также пооперационного контроля производства и контроля установленных на заводе технологических режимов. Большое внимание должно быть уделено при этом организации автоматического контроля отдельных операций и регулирования процессов а также применению современных электрофизических методов испытания и контроля качества. Это в значительной мере повышает точность сокращает длительность и трудоемкость контрольных операций.
Существуют следующие виды контроля качества: входной операционный приемочный (готовых изделий).
Лаборатория завода контролирует качество исходных материалов бетонной смеси и бетона в изделиях арматурной стали смазочных и отделочных материалов а отдел технического контроля завода (ОТК) — качество готовой продукции и пооперационный контроль на наиболее важных технологических переделах.
При входном контроле проверяется наличие сопроводительных документов (паспортов и сертификатов) по которым устанавливается возможность применения материалов полуфабрикатов и комплектующих деталей регламентируется ГОСТами качество поступающих на заводы вяжущих веществ заполнителей арматурной стали и прочих материалов отражается в паспортах на эти материалы. Однако независимо от наличия паспортов и сертификатов необходимо систематически проверять качество поступающих на завод материалов. При этом испытания осуществляются в соответствии со стандартной методикой предусмотренной ГОСТами но можно также применять ускоренные (экспрессные) или упрощенные методы испытаний оправдавшие себя на практике.
При операционном контроле во время выполнения или после завершения определенной технологической операции определяют соответствие технологических параметров производства проектной и технологической документации. Для каждой технологической линии завода железобетонных изделий разрабатывают схему операционного контроля и технологические карты производственного процесс (технологические правила) регламентирующие содержание последовательность и способы выполнения операций на всех стадиях изготовления изделий.
Приемочный контроль качества готовых изделий осуществляют на основании данных входного и операционного контроля а также периодических и приемосдаточных испытаний. Периодические испытания проводят для проверки: прочности жесткости и трещиностойкости изделий; марок бетона по морозостойкости и водонепроницаемости; теплопроводности истираемости водопоглощения влажности бетона. [7]
2. Контроль качества железобетонных изделий.
В задачи производственнго контроля входят:контроль качества поступивших на предприятие материалов и полуфабрикатов- входной контроль контроль выполнения технологических процессов осуществляемый во время выполнения определенных операций в соответствии с установленными режимами инструкциями и технологическими картами- операционный контроль; контроль качества и комплектности продукции соответствие ее стандартами и техническими условиями- приемочный контроль.
Вид марка наличие паспорта физико-механ. свойства
Вид влажность наличие паспорта физико-механ. свойства
Сталь арматурная для закладных деталей
Вид марка наличие сертификатов физико-механ. Свойства класс
Приготовление бетонной смеси
Дозирование перемешивание и удобоукладываемость
Изготовление арматурных изделий
Применение стали заданного класса и диаметра.Размеры и конструкция изделии и деталей.
Режим сварки прочность сварных соединений
Формование жб изделий
Правильность сборки форм и равномерность их смазки. Положение каркаса в форме изделий и деталей их фиксация.
Степень напряжения арматуры
Контроль температуры влажности и продолжительности процесса
Размеры форма и качество изделий
Внешний осмотр изделий проверка размеров и качества поверхности изделий
Правильность укладки изделий
Проверка положения изделий и прокладок в штабеле маркировка изделий
Отпускная и марочная прочность бетона и другие физико-механ. Свойства.
Прочность жесткость трещеностойкость
Приемка по совокупности показателей качества готовых изделий.
Приемочный контроль - это контроль готовой продукции по результатам которого принимается решение о ее пригодности к поставке потребителю. Его результаты используются для выявления недостатков технологического процесса и внесения необходимых изменений. Его следует производить партиями в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.1-81* «Конструкции изделия бетонные и железо бетонные» и ГОСТ 28042-89 "Плиты покрытий железобетонные для зданий предприятий. Технические условия". Контроль качества может быть сплошным т.е. каждой ед. продукции и выборочным.
При приемке плит по ГОСТ 13015.1 и настоящему стандарту техническим контролером предприятия-изготовителя проверяют:
по результатам периодических испытаний - по показателям прочности жесткости и трещиностойкости плит морозостойкости бетона пористости уплотненной смеси легкого бетона а также по водонепроницаемости бетона плит предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивной газообразной среды;
по результатам приемо-сдаточных испытаний - по показателям прочности бетона (классу или марке бетона по прочности на сжатие передаточной и отпускной прочности) средней плотности легкого бетона соответствия арматурных и закладных изделий рабочим чертежам прочности сварных соединений точности геометрических параметров толщины защитного слоя бетона до арматуры ширины раскрытия технологических трещин категории бетонной поверхности.[2]
3. Автоматизация контроля.
Автоматизация контроля и регулирование производственного процесса находит наиболее широкое применение на заводах бетона где уже практически решена задача создания заводов-автоматов для приготовления бетонов различных марок. При производстве железобетонных изделий особенно предварительно напряженных по различным причинам образуются трещины. Трещины по происхождению могут быть формовочные температурно-усадочные и силовые которые возникают вследствие особенностей процесса формования изделий режимов тепловой обработки транспортировки изделий обжатия предварительно натяженной арматурой и конструктивных недостатков форм.
Предотвращение возникновения технологических трещин и недостатков достигается строгим соблюдением требований технологического процесса. [5]
Техника безопасности и охрана окружающей среды
Техника безопасности и охрана труда. Разнообразие технологических процессов при высокой степени механизации строительного производства требует надежных мер безопасности обслуживающего персонала который работает на открытом воздухе или в технологических цехах предприятий строительной индустрии где условия труда могут быть неблагоприятными и даже вредными для здоровья.
Создание для работников нормальных и безопасных условий труда строго регламентируют советское законодательство и нормативные документы: Государственная система стандартов безопасности труда (ССБТ — ГОСТ 12.0.001—82 СТ СЭВ 829—77 и ГОСТ 12.2.011—75) а также ведомственные документы. В соответствии с этими документами предусматриваются правила и меры по технике безопасности охране труда созданию нормальных санитарно-гигиенических условий труда и по противопожарной безопасности. Например в правилах по технике безопасности в строительстве (СНиП 111-4-80) содержатся общие положения об организации техники безопасности и надзора за эксплуатацией строительных машин указания по технике безопасности при выполнении различных видов строительных и монтажных работ а также правовые нормы. В «Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий (СН 245-71)» приведены нормативы и требования к сантехническому оборудованию предельные концентрации вредных веществ нормы шума и вибрации. При виброизоляции формовочного оборудования должны учитываться требования указанные в гл. 5 раздела 3.
Кроме общих мер безопасности на каждую серийную машину или единицу оборудования составляют специальные меры защиты и безопасности излагаемые в инструкциях по монтажу эксплуатации техническому обслуживанию и ремонту изделий.
Техника безопасности и охрана труда
При эксплуатации машин надо соблюдать следующие меры безопасности: обслуживать машины разрешается только специально обученному персоналу; машины с электрооборудованием следует эксплуатировать по специальным правилам; все движущиеся части должны иметь ограждения или защитные кожухи (за исключением рабочих органов которые по характеру работы не могут быть закрыты); грузоподъемные механизмы и устройства а также сосуды работающие под давлением должна периодически освидетельствовать техническая инспекция Госгортехнадзора; установки с вредными газами пылью надо оборудовать устройствами вентиляции и аспирации; все устройства обеспечивающие создание нормальных санитарно-гигиенических условий работы для обслуживающего персонала (см. гл. 2 и 3) должны быть в полной исправности и надежно функционировать
Пожарная безопасность
Особого внимания требуют правила пожарной безопасности которые регламентируются Государственной системой стандартов безопасности труда (ССБТ ГОСТ 12.1.033—81). Все производственные помещения и технологическое оборудование должны быть оснащены исправными средствами для тушения пожара (в надлежащем количестве) и специальной сигнализацией.
Кроме того обязательны местные противопожарные средства: огнетушители на машинах ящики с песком бочки с водой и т. д.
При работе оборудования в производственные помещения не должны попадать или образовываться горючие газы и жидкости; электрооборудование должно быть оснащено автоматической защитой предотвращающей возникновение открытого огня при возможных неисправностях и перегрузках.
Курение разрешается только в специально отведенных местах. Все работники обязаны пройти инструктаж о мерах пожарной безопасности и способах применения средств тушения пожаров.
Охрана окружающей среды и природы
На предприятиях строительной индустрии при эксплуатации строительных машин и оборудования получается большое количество отходов производства которые могут загрязнить окружающую среду.
Кроме того механическое оборудование создает при работе шум и вибрацию.
Например при работе дробильно-сортировочных установок образуется большое количество трудноуловимой пыли. Отходы промывки и обогащения щебня часто не утилизируются. При работе бетоносмесительных и асфальтобетонных установок окружающая среда загрязняется цементной и силикатной пылью газами паром. В формовочных цехах воздух насыщается влажными испарениями от пропарочных камер и абразивной пылью. К тому же еще очень высок уровень вибрации и шума в этих цехах.
Устранение или уменьшение этих вредных факторов имеет важное значение в деле охраны природы окружающей среды и здоровья трудящихся.
Вентиляция производственных помещений аспирация рабочих мест у машин полное улавливание и утилизация отходов производства являются важнейшими мерами по сохранению окружающей среды и созданию нормальных санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала. Кроме того это позволит значительно повысить культуру труда производительность труда и качество продукции. [4]
В данном курсовом проекте рассмотрены процессы и аппараты уплотнения бетонной смеси при производстве железобетонных изделий . Приведены и охарактеризованы все необходимые материалы применяемые в производстве железобетонных плит.
Имеются расчеты годового фонда рабочего времени технологического оборудования расчет производительности предприятия расчет материального баланса. Исходя из заданной годовой производительности рассчитана и подобрана на одну виброплощадку 66911С с производительностью 7.53м3час.
Список использованных источников
ГОСТ 10922-75 «Арматурные и закладные изделия сварные соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия»
ГОСТ 28042-89 "Плиты покрытий железобетонные для зданий предприятий. Технические условия
Баженов Ю. М. Комар А. Г. Технология бетонных и железобетонных изделий: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат 1984
Морозов М.К. Механическое оборудование заводов сборного железо бетона 1986г.
Баженов Ю.М. Комар А.Г.-Технология бетонных и железобетонных изделий:Учебник для вузов.-М. :Строииздат 1984.-672с.ил.
Болдырев А.С. Золотов П.П Люсов А.Н. и др.; Под ред. А. С. Болдырева П.П. Зотова.-М.: Строииздат–Справочник: Строительные материалы 1989.-567 с.: ил.
Строительные материалы: Справочник А. С. Болдырев П. П. Золотов А. Н. Люсов и др.; Под ред. А. С. Болдырева П. П. Золотова. - М.: Стройиздат 1989

Виброплощадка 6691c.dwg

Элементы характеристики
спареный электромагнит
Виброплощадка 6691С1 грузоподъемностью 15т
Грузоподьемность в т
Количество вибраторов
Частота колебаний в 1 сек
Амлитуда колебаний в мм
Момент дебалансов в н · м
Мощность электродвигателей в квт
Способ креления формы к вибролощадке
Масса вибрирующих частей в т
Общая масса виброплощадки в т
Вертикально направленые
Процессы и аппараты технологии строительных материалов и изделий
Процессы и аппараты уплотнения бетонной смеси при производстве ЖБИ
Виброплощадка 6691C1
грузоподъемностью 15 Т