Формовочный цех завода железобетонных изделий (КПД) с разработкой технологии производства плит покрытия городских дорог

Содержание

Введение

Характеристика проектируемого предприятия

Характеристика местных условий

Сырьевая база и транспорт

Обоснование проектных решений конструкции изделий

Основные положения технологии формовочного цеха

Определение количества основного

и вспомогательного оборудования

Определение необходимой площади цеха

Лаборатория и ОТК

Определение потребной численности рабочих и цехового персонала

Расчёт потребности в энергетических ресурсах

Сводные технико-экономические показатели цеха

Архитектурно-строительная часть

Технике безопасности и охрана окружающей среды

Список используемых источников

Введение

Сборный железобетон остается основным строительным материалом. В последние годы значительно увеличены объемы применения железобетона в жилищном, гражданском и транспортном строительстве.

В данном курсовом проекте разработан цех по производству плит покрытий городских дорог. В проекте приведены расчеты отдельных технологических операций производственного процесса, количества основного и вспомогательного оборудования, вспомогательных площадей для ремонта и хранения форм, выдержки готовых изделий и хранения арматурных изделий, расчет потребности в энергоресурсах. Представлена характеристика местных условий с построением розы ветров.

Плиты применяют для дорог в районах с расчетной температурой наружного воздуха до минус 40°С включительно.

Место строительства – г. Бобруйск.

Характеристика проектируемого предприятия

Для успешного выполнения задач, поставленных перед строительной индустрией, промышленность сборного железобетона должна перейти к массовому выпуску качественных изделий и конструкций. При этом необходимо:

– дальнейшее повышение степени заводской готовности изделий с установкой на заводе всех комплектующих деталей;

– увеличение объема предварительно напряженных конструкций с применением различных видов высокопрочной арматуры;

Предприятие по выпуску плит покрытия должно быть оснащено современным высокопроизводительным оборудованием с применением новейших достижений в технологии бетона. Это предприятие призвано обеспечить увеличение объема выпуска плит покрытия с одновременным улучшением качества при минимальных затратах денежных средств, труда и материалов.

Увеличение объема выпуска плит покрытия, повышение производительности труда и, как следствие увеличение удельной выработки возможно при использовании наиболее современных высокомеханизированных и автоматических линий, применение высококачественных материалов со стабильными характеристиками, научно обоснованном режиме и четкой организацией производства.

Проектировать предприятие необходимо в том регионе, где не налажено производство на данный вид продукции, а также при большой потребности региона в данных железобетонных изделиях.

Предприятие целесообразно располагать вблизи от железной дороги, так как предприятие изготавливает продукцию на весь регион и существует проблема ее доставки на объект. Железнодорожный транспорт решает эту проблему. Также по железнодорожному транспорту экономически выгодно поставлять сырье для производства продукции, что в свою очередь приводит к снижению себестоимости продукции.

На предприятии также должно присутствовать техническое и питьевое водоснабжение.

2.1. Состав завода.

В состав завода по производству плит покрытия входят следующие сооружения:

– административно-бытовой корпус;

– блок формовочных цехов;

– арматурный цех;

– бетоносмесительный цех;

– ремонтно-механический цех;

– склад арматурной стали;

– склад добавок;

– склад заполнителей;

– склад готовой продукции;

– склад полуфабрикатов;

– котельная;

– блок очистных сооружений;

– КПП;

– пункты перегрузки заполнителей;

– галерея транспортирования заполнителей;

–галереи, соединяющие административно-бытовой корпус и производственные корпуса;

На территории завода имеются транспортные магистрали. Имеется подход железной дороги.

Сырьевая база и транспорт

На завод железобетонных изделий для жилищно-гражданского строительства организованна поставка следующих сырьевых материалов.

Цемент. Для производства плит покрытия используется портландцемент марок М400÷М500. Цемент должен соответствовать нормам и требованиям ГОСТ 3051597 «Цементы. Общие технические условия».

Доставка цемента на завод производится железнодорожным транспортом (в копрах, закрытых вагонах, цистернах), что обусловлено территориальным расположением предприятия.

Для перевозки цемента по железной дороге широко применяют цементовозы бункерного типа грузоподъемностью 60 т., представляющие собой двухсекционный бункер объемом 45,3 м3.

Для выгрузки цемента из железнодорожных цементовозов-цистерн принимается пневматический способ выгрузки. Поступивший в приемное устройство цемент направляется шнеками к ковшовому элеватору, поднимающему его вверх, а затем с помощью аэрожелобов, расположенных в верхней галерее, цемент загружается в любой силос.

Выдача цемента из силосов производится через донные или боковые пневматические разгружатели и нижние аэрожелоба. Со склада в бетоносмесительный цех цемент подается пневмовинтовыми насосами. Склад цемента оборудован дистанционным управлением с пультов.

Щебень. В качестве крупного заполнителя принимают гранитный щебень, качество которого должно соответствовать требованиям ГОСТ 826793 «Щебень из природного камня для строительных работ. Технические условия». Крупный заполнитель доставляют на завод железнодорожным транспортом. Щебень привозят из г.п. Микашевичи. Разгрузка производится в приемные бункера, из которых затем по ленточным конвейерам щебень поступает на склад.

Песок. В качестве мелкого заполнителя применяют кварцевый песок, который должен удовлетворять требованиям ГОСТ 873693 «Песок для строительных работ. Технические условия». Песок поставляется на завод из местных карьеров автомобильным транспортом. Разгрузка песка производится непосредственно в приемный бункер.

ГСМ. Горючесмазочные материалы доставляются грузовым транспортом с городской нефтебазы. Для смазки формы должна применяться смазка на основе ЭКС-А. Смазка должна обладать хорошим сцеплением с металлом, не вызывать разрушения бетона, быть постоянной по составу, однородной и устойчивой во время хранения, хорошо удерживаться на вертикальных поверхностях форм, не оставлять на изделиях жировых пятен.

Храниться эмульсол должен при температуре 20 0С, обеспечивающей сохранение свойств эмульсола. При длительном хранении также необходимо периодическое перемешивание всей жидкости. С этой целью предусматривается подвод сжатого воздуха. Приготавливается смазка при температуре 60 - 65 град.

Эмульсол ЭКС-А по ТУ РБ 1441 6891.03 с кислотным числом 9±1%, плотностью при температуре 200С 860930 кг/м3. массовая доля воды не более 2%. Стабильность эмульсии – в течение 3-х часов должно выделяться не более 0,8 см3 масла.

Арматурная сталь. На заводе применяют стержневую арматуру классов S500, S800 и S1200, горячекатаную стержневую классов S240, S400, S500, S800, высокопрочную проволоку периодического профиля S500 и S1400.

На завод арматура доставляется железнодорожным транспортом в прутках и бухтах. Прибывающий транспорт заезжает непосредственно на склад и разгружается на специальных разгрузочных площадках. Доставляют арматурные изделия со Жлобинского БМЗ и с предприятий РФ.

Арматурная сталь должна соответствовать требованиям СТБ17042006 «Арматура ненапрягаемая для железобетонных конструкций. Технические условия» и СТБ17062006 «Арматура напрягаемая для железобетонных конструкций. Технические условия».

Вода. На заводе используется техническая вода. Вода должна удовлетворять всем нормам, указанным в СТБ 111498 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия».

Для производства бетонной смеси применяется вода, содержание в которой органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов, каждого, не должно быть более 10 мг/л. Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров, масел.

В воде, применяемой для затворения бетонных смесей и поливки бетона, не должно быть окрашивающих примесей, если к бетону предъявляют требования технической эстетики.

Бетонная смесь. Бетонная смесь должна соответствовать требованиям СТБ 15442005. Водоцементное отношение бетонной смеси должно быть 0,35–0,4, подвижность – в пределах 1 – 3 см., смесь должна быть однородной. Минимальный расход цемента в бетоне на плотных заполнителях при изготовлении армированных железобетонных изделий должен быть не менее 220 кг/м3, максимальный – не более 600 кг/м3.

Для приготовления бетонной смеси применяется стационарный бетоносмеситель периодического действия с принудительным перемешиванием материалов, которое осуществляется вращающимися лопастями, насаженными на горизонтальный вал. Перемешивание происходит по сложным траекториям, что повышает однородность бетонной смеси. По ОНТП 0785 время перемешивания 60180 секунд.

Основные положения технологии формовочного цеха

6.1. Обоснование способа производства.

Выбор технологического способа производства зависит от номенклатуры изделий, объема выпускаемой продукции, особенностей армирования, состава бетона, режимов ТВО и других факторов.

Исходными данными для выбора способа производства являются:

– планируемая производительность;

– конструктивно-технологические особенности базового изделия – это наиболее массовый тип изделия или группа типоразмеров изделия одного вида.

В данном курсовом проекте выбран агрегатнопоточный способ производства, так как этот способ наиболее эффективен специализированном серийном выпуске изделий, к которым относятся плиты покрытия. К тому же этот способ производства является достаточно механизированным среди существующих.

При этом способе производства формы с изделиями перемещаются от поста к посту. На каждом посту выполняются свои работы. Агрегатнопоточная технология широко распространена и особенно целесообразна при изготовлении различных по геометрической конфигурации элементов.

Практика применения агрегатнопоточного способа производства на действующих заводах позволяет при сравнительно несложном технологическом оборудовании добиться высоких съёмов продукции с 1м3 пропарочных камер, значительного уменьшения трудоёмкости производства и снижения себестоимости продукции.

Агрегатно-поточная технология является более гибкой и маневренной в отношении использования технологического оборудования и позволяет путём его переналадки осуществлять переход от одного типа изделия к другому, а также производить замену устаревшего оборудования без значительной переделки линии.

6.3. Технология изготовления плит автодорожных преднапряжённых.

Технологический процесс производства состоит из следующих операций:

1. Распалубка, чистка, смазка и сборка форм.

2. Армирование

3. Укладка бетонной смеси.

4. Виброуплотнение

5. Технологический процесс отделки нижней поверхности плиты.

6. Термовлажностная обработка плит.

7. Доводка плит.

Пост распалубки, чистки, смазки и сборки форм включает операции:

- установка формы;

- раскрепление четырех замков формы ручным инструментом;

- открывание торцевых и продольных бортов формы с помощью лома или монтировки;

- очистка монтажных петель от наплывов бетона;

- строповка плиты с помощью траверсы за все имеющиеся монтажные петли;

- подъем плиты в вертикальное положение;

- транспортирование плиты мостовым краном на пост доводки с сопровождением лица, ответственного за безопасное перемещение груза;

- установка плиты на пост доводки, расстроповка;

- очистка бортов формы от наплывов бетона с помощью скребка, пневмоскребка и щетки;

- удаление остатков бетона с помощью метлы и совка в бадью для отходов;

- нанесение смазки по всей рабочей поверхности формы удочкой;

- перемещение формы на пост армирования.

Пост армирования:

- установка арматуры в проектное положение;

- натяжение арматуры;

- установка монтажных петель;

- перемещение формы на пост формования.

Технологический процесс укладки бетонной смеси:

- перемещение бетоноукладчика к бетоновозной эстакаде для загрузки бункера бетоноукладчика бетонной смесью. Перемещение бетоноукладчика к посту формовки;

- укладка нижнего слоя бетонной смеси бетоноукладчиком;

- разравнивание вручную, лопатой, уложенного слоя бетонной смеси. Перепад толщины слоя бетонной смеси после разравнивания не должен превышать 20 мм;

- виброуплотнение уложенного слоя бетонной смеси до исчезновения ее оседания, выхода воздушных пузырей, появления цементного молока на поверхности и выравнивания верхней поверхности, но не менее 1мин;

- укладка верхнего слоя бетонной смеси бетоноукладчиком;

- разравнивание уложенного слоя бетонной смеси с помощью совковой лопаты. Очистка бортов формы от излишков бетонной смеси щеткой;

- виброуплотнение верхнего слоя бетонной смеси до прекращения ее оседания, выхода воздушных пузырей, появления цементного молока на поверхности;

- заглаживание бетона верхнего слоя плиты роликом, закрепленным на бетоноукладчике;

- заглаживание верхней поверхности изделий кельмой вручную;

Термовлажностная обработка:

- перемещение формы с отформованным изделием в зону подъема температуры ямной камеры;

- подъем температуры в течение двух часов до 60650С;

- изотермический прогрев в течение 6 часов;

- охлаждение изделий в течение одного часа.

Технологический процесс доводки плит состоит из следующих операций:

- ремонт плит при наличии дефектов;

- нанесение на верхнюю и боковые торцевые грани грунтовочного состава;

- нанесение маркировочных знаков;

- приемка изделий отделом технического контроля.

6.6. Требования к эксплуатации форм. Чистка и смазка форм.

Формы для изготовления предварительно наряженных конструкций должны обеспечивать получение изделий с размерами в пределах допускаемых отклонений.

Форма должна выполняться в соответствии с требованиями с ГОСТ 1888673 «Формы стальные для изготовления бетонных и железобетонных изделий».

Формы должны быть жесткими и иметь минимальную деформативность: от сил натяжения арматуры, собственного веса, веса бетонной смеси и арматуры. Также от давления, создаваемого бетонной смесью при вибрационной его уплотнении; при перемещении краном, а также при установке на рабочих постах. При приложении к форме технологических воздействий, в том числе и температурных, передающихся при ускоренном твердении бетона пропариванием, контактным обогревом и т.п.

При расчете силовых форм на жесткость и деформативность усилия от натяжения арматуры принимаются максимальные из возможных.

Рекомендуется проектировать формы так, чтобы равнодействующая усилий напрягаемой арматуры располагалась по центру тяжести сечения формы. В этом случае достигается существенное уменьшение веса форм.

Контроль жесткости форм, предназначенных для изготовления предварительно напряженных конструкций осуществляется измерением их прогиба и продольного смещения упоров после натяжения арматуры и укладки бетона.

Прогиб измеряется по середине пролета в двух точках (по обеим сторонам) при опирании формы на две опоры, расположенные на расстоянии 0,050,1 м. от торцов. Измерение проводят с точностью до 0,5 мм. с помощью нивелира, прогибомеров, индикаторов или других приборов.

Величину прогиба, если к жесткости не предъявляется особых требований, рекомендуют принимать не более 0,001 расстояния между упорами.

При проектировании форм необходимо предусматривать мероприятия, устраняющие возможность заклинивания изделий при передаче усилия обжатия на конструкцию.

Для закрепления напрягаемой арматуры на формах должна предусматриваться упоры. Упоры рекомендуется выполнять с учетом обеспечения легкой установки арматурных элементов.

Периодически, после изготовления каждых 25 изделий, необходимо проверить правильность расстояния между наружными гранями упоров. В случае нарушения этого расстояния необходимо восстанавливать его путем ремонтных работ.

Форма должна иметь предохранительные козырьки для защиты людей в случае обрыва натягиваемой арматуры.

При изготовлении предварительно напряженных конструкций, форма должна быть выверена по уровню и расположению по продольной оси напрягаемой арматуры с точностью, позволяющей обеспечить требования к защитному слою. Внутренние поверхности форм очищают от налипшего на них бетона немедленно после распалубки скребками либо металлическими щётками. Смазку формы выполняют вручную при помощи щётки в следующей последовательности: на поддон тонкой плёнкой разливается смазка; щёткой смазка растирается по дну и бортам поддона: сначала в поперечном направлении, а затем - в продольном.

Архитектурно-строительная часть

На основании расчета принимаем цех с габаритными размерами 18 х 144 (УТП1) при высоте подкрановых путей 8,15 м.

В номенклатуру конструкций одноэтажных промышленных зданий входят: несущие и ограждающие элементы различной высоты и длины, бескрановые и оборудованные мостовыми кранами, без фонарей и с фонарями. Номенклатура сборных конструкций одноэтажных промышленных зданий включает также фундаментные балки, колонны, подкрановые балки, балки покрытий, плиты покрытий и стеновые панели.

– фундаментные балки применяют под наружные и внутренние стены при отдельно стоящих фундаментах; шаг колонн 6 и 12 м., длина балок соответственно 4,35,95 и 10,211,96 м.

– колонны – основные элементы сборных каркасов одноэтажных промышленных зданий. В промышленных зданиях высотой от 10,8 до 18 м. с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т. применяют двухветвевые колонны длиной 11,8519,35 м. с габаритами сечений подкрановой части 400х1000–600х1900 мм.

– подкрановые балки изготавливают предварительно-напряженными двутавровой формы поперечного сечения. При шаге колонн 6 и 12 м. балки изготавливают соответственно длиной 5,95 и 11,95 м., высотой 1000 и 1400 мм., шириной верхней полки 600 и 650 мм., толщиной 120 и 140 мм., ширина нижней полки 340 мм.

– балки покрытий могут быть пролетом 12 и 18 м, а в отдельных конструкциях – пролетом 24 м. Шаг балок покрытий 6 и 12 м. Наиболее экономичное поперечное сечение балок покрытий – двутавровое со стенкой, толщиной 60 – 100мм. Стенки балок в средней части пролета, где поперечные силы незначительны, могут иметь отверстия круглой или многоугольной формы, что несколько уменьшает расход бетона. Высоту сечения двускатной трапециевидной балки в середине пролета определяет уклон верхнего пояса 1 : 12 и типовой размер высоты сечения на опоре 800 мм (или 900 мм).

– железобетонные ребристые плиты покрытия промышленных зданий размером 3 х 12 и 3 х 6 м. применяют для скатных и малоуклонных кровель. Плиты размером 1,5 х 12 и 1,5 х 6 м. используют как доборные элементы, в местах повышенных снеговых отложений у фонарей, в перепадах профиля покрытия. Ребристые плиты 3 х 12 м., принятые в качестве типовых, имеют продольные ребра сечением 100 х 450 мм., поперечные ребра сечением 40 х 150 мм., полку толщиной 25 мм., уширения в углах – вуты, которыми обеспечивается надежность работы в условиях систематического воздействия горизонтальных усилий от торможения мостовых кранов.

– панели стен промышленных зданий изготавливают длиной в соответствии с унифицированным шагом колонн каркаса и для основных панелей равной 6 и 12м., а для простенков 3 м., 1,5 м., 0,75 м. и для углов длина панели равна: толщине панели, толщине плюс 250 мм. и толщине плюс 300 мм. толщину панельных стен назначают исходя из теплотехнического расчета и унифицируют из условий упрощения их изготовления следующими толщинами: из легких бетонов 160, 200, 240, 300 мм., из ячеистых бетонов 160, 200, 240 мм.

Все отдельные, вышеперечисленные элементы здания должны обладать прочностью и устойчивостью, трещиностойкостью и участвовать в общей работе здания. Здание в целом должно надежно сопротивляться деформированию в горизонтальном направлении под влиянием различных нагрузок и воздействий, т.е. должно обладать достаточной пространственной жесткостью.

A1_10_kamer (Юхневский мой).dwg