Производство железобетонных ригелей

Крупный заполнитель.

В качестве крупного заполнителя используют щебень. Величина зерен крупного заполнителя, не более 20 мм. Определяется в зависимости от минимального размера изделия, расстояня между арматурными стержнями, толщины защитного слоя.

Плотность щебня - 1450 кг/м3 , истинная плотность- 2640 кг/м3 . Щебень поступает по железной дороге с дробильно-сортировочного завода.

Вода.

Вода для затворения бетонной смеси не должна содержать сернокислых солей в количестве более 2700 мг/л (в пересчете на SО4) и общего содержания всех солей более 5000 мг/л. Водородный показатель рН не менее 4 и не более 12,5. Не допускается применять болотную воду, загрязненную органическими примесями и из промышленных водостоков.

Добавка

Современные добавки позволяют существенно повысить строительно-технические характеристики бетона. В проекте принимаем пластифицирующую добавку + мылонафт.

Применяем суперпластификатор С-3 в количестве 0,5 % от массы цемента, снижающей расход воды на 10%. Поступает из города Запорожья из Коксохимзавода.

Пластифицирующие добавки применяют с целью снижения водоцементного отношения (В/Ц) при той же подвижности смеси и содержания цемента, ускорить его твердение, сократить расход цемента, уплотнить структуру, обеспечить существенное повышение морозо- и водоустойчивости, снизить температуру и продолжительность прогрева смеси.

Арматурная сталь.

Арматурная сталь класса А-І диаметром до 14 мм поступает на завод бухтами, арматура класса А-ІІІ – поставляется на завод в виде стержней. Основные характеристики сталей и арматурних элементов приводяться в характеристике армирования на чертеже. Арматурная сталь должна соответствовать ГОСТ 5781-82. Арматурная сталь на завод поступает с Криворожского металлургического комбината.

 

Для проектируемого производства принято:

• номинальное количество рабочих суток в год (Тн) 260 сут;
• количество рабочих смен в сутки (без ТО) – 2 смены;
• количество рабочих смен в сутки для тепловой обработки – 3 смены;
• продолжительность рабочей смены – 8 ч.

Принятое номинальное количество рабочих суток в году (260) исходит из 5-тои дневной рабочей недели и 6 рабочих дней в каждую 8-ю неделю.

Расчетное количество рабочих суток в году при агрегатно-поточной линии:

Тр = Тн – Тп = 260 – 7 = 253 дня

где Тп – длительность плановых остановок на ремонт основного теплотехнического оборудования (сут.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технологическая часть

2.1. ТЭО технологии и способа производства

 

Способы производства и армирования дорожных плит

В настоящее время для изготовления предварительно напряженных плит применяется следующие технологические схемы производства: стендовая, поточно-агрегатная и конвейерная.

1. Стендовая технология. Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы.
2. Поточно-агрегатная технология Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами.
3. Конвейерная технология. Изделия в процессе изготовления остаются неподвижными, а агрегаты перемещаются вдоль неподвижных форм.

1. Стендовая технология. 

Отличительной особенностью стендовой технологической схемы является относительно небольшие капитальные затраты и возможность быстрой организации производства сборных железобетонных панелей. Главным недостатками указанной технологии является то, что при ее применении требуются большие производственные площади и относительно высокие трудовые затраты для изготовления конструкций. В связи с этим стендовый способ производства в настоящее время применяется в основном для изготовления крупногабаритных и сложных по форме изделий.

2. Поточно-агрегатная  технология 

Поточно-агрегатная схема производства предусматривает выполнение технологических операций на нескольких рабочих постах отвердение изделий в

 

 

 

 

камерах ямного или тоннельного типа. На каждом посту выполняется одна или несколько технологических операций, после чего форма, в которой бетонируется изделие, перемещается на следующий пост. Особенностью этого способа производства является поточность без принудительного ритма. Ритм формовки и уплотнения бетонных изделий не связан, как при конвейерном схемах с ритмом тепловлажностной обработки железобетонных изделий. Одним из основных преимуществ таких заводов является возможность более быстрого их возведения при меньших капитальных затратах. Кроме того этот способ производства является более «гибким», то есть позволяет легко переналаживать технологию с одного вида изделий на другой и тем самым увеличивать номенклатуру выпускаемых изделий.

Для мелкосерийного производства желеобетонных изделий на заводах малой и средней мощности экономически оправдан агрегатно-поточный способ производства. При несложном технологическом оборудовании, небольших провзводственных площадях в небольших затратах на строительство агрегатный способ дает возможность получить высокий объем готовой продукции с 1 м2 производственной площади цеха. Этот способ позволяет также оперативно осуществлять переналадку оборудования и переходить к формованию от одного вида изделий к другому без существенных затрат.

3 Конвейерная  технология. 

Конвейерный способ производства характеризуется расчленением производственного процесса по отдельным технологическим операциям, выполняемых последовательно на отдельных постах, расположенных последовательно вдоль конвейера, принудительно перемещаемых от поста к посту.

Таким образом изготовляемые изделия движутся с заданным ритмом от одного поста конвейера к другому, а обрабатывающие машины остаются на своих постах.

Гидротермальная обработка бетона осуществляется в тоннельных камерах непрерывного действия.

 

 

Ритм работы конвейера строго связан с циклом термо-влажностной обработкой.

Сооружение заводов по конвейерной схеме производства требует больших капиталовложений и связано с более длительными сроками строительства, чем при сооружении заводов с поточно-агрегатной схемой производства.

Основываясь на преимуществах и недостатках вышеперечисленных способов производства выбираю наиболее оптимальный способ производства дорожных плит – агрегатно-поточный способ.

Таблица 2.1

Технико-экономические показатели производства

№п/п	Показатели	Единица измерения	Величина
1	2	3	4
Абсолютные показатели
1	Производственная площадь	м2	2592
2	Установленная мощность	кВт	368,1
3	Металлоемкость	т	511,97
в том числе форм		т	432,4
5	Число работающих	чел.	25
Удельные показатели
6	Мощность производства	м3	51005
7	Удельная металлоемкость	кг/м3	10
в том числе форм		кг/м3	8,5

 

 

 

 

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4
9	Удельная установленная мощность	Вт/м3	7,2
10	Выработка на одного работающего	м3/год	2040,2
11	Съем продукции с 1 м2 производственной площади	м3/м2	19,68
12	Трудоемкость	чел.час/м3	1

1. Съем продукции с 1 м2 производственной площади:

Спр = Р/S = 51005/2592 = 19,68 м3/м2

S – производственная площадь (18х144 м)

2. Выработка на одного рабочего:

В = Пг/n = 51005/25 = 2040,2

n – количество робочих

3. Удельная металлоемкость:

mуд = М/Пгод = 511970/51005 = 10 кг/м3

4. Удельная установлення мощность:

Еуд = Е/Пгод = 368100/51005 = 7,2 Вт

5. Трудоемкость:

Труд = n *nчас* Nгод = 25*8*253 = 50600 чел.час

Тр – трудоемкость производства 1 м3 изделий

Nгод – годовой фонд рабочего времени

nчас – длительность одной смены

n – количество робочих

Тр = 50600/51005 = 1 чел.час/м3

 

 

2.2. Технологические режимы обработки

Таблица 2.2

Технические характеристики установок для электронагрева стержней

Наименование показателей	Тип установки
	СМЖ-129А	ЗЖБИ-5
Количество одновременно нагреваемых стержней, шт	4	1…4
Диаметр стержня, мм	10…25	10…16
Длина стержня, мм	до 7500	6250
Длина нагреваемого участка стержня, мм	5200…6700	5950
Максимально возможное удлинение стержней, мм	40	40
Расчетная температура нагрева, °С	380	380
Установленная мощность трансформатора, кВа	2х40	4х35
Время нагрева стержней, мин	3…15	1…3
Масса установки, кг	1600	1100
Давление воздуха в системе, МПа	0,5	0,4

 

В качестве ненапрягаемой арматуры в плите используют арматуру классов ВрI, A-III для арматурных сеток, а также A-I для петель и ВрІ, А-І для скруток и спиралей.

При укладывании ненапрягаемой арматуры крайние сетки крепятся по углам и в двух местах посредине к напрягаемой арматуре, средние сетки привязываются к верхним стержням напрягаемой арматуры по всей длине вдоль плиты с шагом 0,5 м, к нижним стержням с шагом 1м.

В качестве напрягаемой арматуры применяют арматурные стержни класса Ат-V.

В проекте принят электротермический способ натяжения арматуры. Время нагрева принимается 3 мин. Температура нагрева контролируется по удлинению стали, а также термопарами, термокарандашами и др. приборами.

Количество стержней Ат-V – 10 шт, d = 14 – 5шт; d = 10 – 5шт , lи = 6 м.

Температура нагрева - 400°С, максимально допускаемая - 450°С, Gk = 650 МПа, α = 14,2 х10-6, ∆G = 80, Lу = 6200 мм.

Заданное удлинение арматуры равно:

∆ l0 = ((k х Gk + ∆G)/Еа) х Lу, мм

∆ l0 = (( 1,1х 650 + 80)/1,9 х105) х6200 = 25,7 мм

где: k = 1,0 – 1,2 – коэффициент, учитывающий упругопластические свойства стали;

       Gk – контролируемое (нормативное) напряжение арматуры, МПа;

        Еа – начальный модуль упругости стали, МПа;

Еа  = 1,9х105  МПа

         Lу – расстояние между наружными гранями упоров, мм. Величину полного удлинения арматуры при электронагреве определяют по формуле (с учетом свободной укладки в упоры формы).

Полное удлинение арматуры равно:

∆ ln = ∆ l0 + ∆ lс + ∆ lф + С1, мм

∆ ln = 25,7 + 1+2 + 3 = 31,7 мм

где: ∆ lс – возможное снятие анкеров или смещение губок инвентарных зажимов, деформація шайб и т.д. Для предварительных расчетов ∆ lс берется 1 мм на каждую деформированную деталь;

∆ lф – продольная деформация формы, поддона, стенда, мм, для форм с жесткими упорами – 1- 3 мм, для форм с поворотными упорами – 3 -4 мм;

С1  - дополнительное удлинение свободной укладки арматурного стержня в упоры с учетом остывания при переносе, принимается 0,5 мм на 1 м длины стержня.

Полное удлинение арматуры должно равняться или быть меньшим, чем удлинение при нагреве до заданной температуры:

∆ ln ≤ ∆ lt = (tр – t0) х Lk х α, мм

∆ lt = (400 – 20) х 5900 х 14,2 х 10-6 = 31,8 мм

где: tр – рекомендуемая температура нагрева, °С;

t0 – температура окружающей среды, °С;

Lk – расстояние между токопроводящими контактами;