Технология изготовления бетонных и железобетонных изделий автоклавного твердения на основе промышленных отходов Донбасса ( стеновые пан

Міністерство науки  і освіти України

 

Донбаська національна  академія будівництва та архітектури

 

 

Кафедра технологій будівельних  матеріалів і автомобільних  доріг

 

 

 

Кафедра: «Технологии строительных материалов, изделий и автомобильных дорог»

 

 

 

 

 

Керівник проекту

09.09.2013р.

 

 

Курсова робота

з технології заповнювачів бетону

Розрахунково-пояснювальна записка

 

 

 

Розробила студентка групи 

 

 

 

 

 

 

 

Макіївка – 2013 р.

 

 

 

 

 

Содержание      

1. Вступление
2. Производимая продукция
3. Сырьевые материалы
4. Технологические расчеты (выбор режима работы предприятия, расчет материального баланса, выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования, выбор и расчет складов, бункеров, силосов)
5. Контроль технологического процесса и качества готовой продукции
6. Охрана труда и окружающей среды      
7. Технико-экономические показатели
8. Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Вступление

 

Студент: 

Руководитель: 

Тема диплома: « Технология изготовления бетонных и железобетонных изделий автоклавного твердения на основе  промышленных отходов Донбасса ( стеновые панели ; кирпич ; блоки на основе шлаковых  вяжущих )»

ГОСТ  на изделие: 25098-87 Панели перегородок железобетонных для зданий промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Технические условия.

Рабочие чертежи: Стеновая панель Н-45-18

Данные для  выполнения курсового проекта:

Марка бетона М50 ; Плотность бетона 600 кг/м³ ; Керамзит фракцией 0-5               ( 25% от массы сухих материалов ); Плотность керамзита 400 кг/м³.

 

Сведения о керамзите

 

Керамзит — лёгкий пористый строительный материал, получаемый путём обжига легкоплавкой глины или сланца. Керамзитовый гравий имеет овальную форму. Керамзитовый щебень отличается лишь тем, что его зерна имеют в основном кубическую форму с острыми гранями и углами. Производится также в виде песка — керамзитовый песок.    В зависимости от режима обработки глины или сланца можно получить керамзит различной насыпной плотности (объемным весом) — от 250 до 600 кг/м³ и выше.           В зависимости от размера зерен керамзитовый гравий или керамзит делят на различные фракции. В ГОСТ 9757-90 предусматриваются следующие фракции керамзитового гравия по крупности зерен: 5-10, 10-20 и 20-40 мм. Зерна менее 5 мм относят к керамзитовому песку.

 

Свойства:

• высокая прочность
• хорошая звуко- и теплоизоляция
• морозоустойчивость, огнеупорность
• химическая инертность и кислоустойчивость
• долговечность
• натуральный, экологически чистый материал
• оптимальное соотношение цены и качества

 

 

Перспектива развития производства строительных материалов на основе керамзита

 

Мощная база керамзитовой промышленности явилась  основой строительной индустрии, обеспечившей решение острой жилищной проблемы в 60-70-е гг. прошлого века. Керамзитобетон составлял до 80% всего объема производства легких бетонов для жилищного, гражданского и промышленного строительства в СССР. И в настоящее время керамзитобетон является одним из наиболее перспективных строительных материалов для решения задач быстрого возведения массового, доступного и комфортного жилья - долговечного, с высоким уровнем экологической и пожарной безопасности.

Было установлено, что из сырья, характеризующегося высоким  содержанием глинистой фракции (65—73%) и оксидов Аl2О3 + TiO2 (18—22%), путем варьирования органическими и железистыми составляющими в шихте можно изготовить особо легкий керамзит с насыпной плотностью около 200 кг/м³ при обязательном соблюдении условий ведения термообработки по оптимальному температурно-временному режиму.  Полученный бетон имеет степень поризации до 30%, пониженную на 10—20% плотность и теплопроводность на 12% ниже, чем у плотного керамзитобетона. Что на основании традиционных теоретических предпосылок, следовало ожидать уменьшения прочности бетона примерно на 4-6% и на 1% увеличения воздухововлечения. Однако керамзитопенобетон при равнозначных с обычным керамзитобетоном расходом цемента имеет и практически равную прочность.

Благодаря своим  отличным теплоизоляционным свойствам  керамзит нашел широкое применение в качестве пористого заполнителя при производстве легких бетонов. В этом качестве он не имеет серьезных конкурентов. Он позволил получить один из самых современных строительных материалов — керамзитобетон, который является одновременно и строительным материалом для возведения конструкций, и утеплителем. Керамзитобетон используется для строительства жилых, промышленных и других зданий и сооружений. Низкая влагопроницаемость выгодно отличает керамзитобетон от цветных ячеистых бетонов. Керамзит имеет очень низкий коэффициент поглощения воды, что делает керамзитобетон долговечным и морозоустойчивым материалом. Керамзитобетонные блоки безопасны для здоровья человека и могут использоваться в любых помещениях. Благодаря низкой цене на керамзит, жилье из сборного керамзитобетона сравнительно дешево и доступно. Кроме того, один стандартный керамзитобетонный блок, заменяет 7 кирпичей, что снижает затраты в малоэтажном строительстве на 30-40%!

Керамзитобетон  применяется не только в малоэтажном, но и в высотном строительстве. Кроме того, он используется и в строительстве хозяйственных построек, гаражей и прочих небольших сооружений. Керамзитобетонные блоки имеют точно выдержанные размеры, что позволяет сочетать их со всеми видами металлоконструкций, дверных и оконных проемов, мелкоштучных строительных материалов. Здания из керамзитобетона отличаются особой долговечностью и неприхотливы в уходе, не требует изменения проекта и применения специальных  конструкторских решений.

Опудривающая  добавка (известняковая мука). Анализ имеющегося отечественного опыта производства керамзитового гравия свидетельствует о возможности изменения свойств заполнителя в широких пределах за счет опудривания гранулированного полуфабриката огнеупорными порошками, вводимыми во вращающиеся печи непосредственно перед зоной вспучивания. Перспективным является поиск опудривающих добавок в виде техногенных продуктов промышленности, в особенности при использовании в качестве основного глинистого сырья, обедненного органо-минеральными компонентами и не обеспечивающего интенсивное газовыделение на стадии процесса вспучивания сырцовых гранул. Опудривание гранул огнеупорными порошками способствует повышению температуры плавления поверхностного слоя и получению внутри гранул расплава с оптимальными реологическими характеристиками (динамической вязкостью и поверхностным натяжением), способствуя тем самым максимальному вспучиванию гранул без их слипания и образования спеков.

Известняковая мука представлена рыхлым тонкодисперсным  материалом серовато-белого цвета, частично агрегируемым в легко разрушающиеся  комочки. Минералогически представлена кальцитом (d/n=0,303;0,238;0,2096 нм), арагонитом (d/n=0,340;0,198;0,270 нм), доломитом (d/n=0,288;0,179;0,2015 нм).

Опудривание гранул огнеупорными порошками способствует повышению температуры плавления  поверхностного слоя и получению внутри гранул расплава с оптимальными реологическими характеристиками. В поверхностных граничных слоях между глиной и опудривателем происходит рост температуры от глины к опудривателю. Наибольший эффект наблюдается при опудривании гранул известняковой мукой. Температура плавления на поверхности может достигать 2500°С.

 

 

 

 

 

2.Производимая продукция

 

Производимая  продукция – керамзитовый гравий М400 согласно диплома. Изначально сырь имеет влажность 5% после производства готовый продукт имеет влажность 1,5%. Марка по прочности на сжатие П75. Предел прочности при сдавливании в цилинтре 1,8 мПа. Производимый керамзитовый гравий высшей категории качества.

 

Марка продукции	Основная характеристика (зерновой состав, прочность, водопоглощение, морозостойкость)	Единица измерения	Кол-во
М400	Морозостойкость	циклы	15
	Потери массы  при кипячении	%	Не больше 5
	Коэф. теплопроводности		0,22
	Содержание  естественных радионуклидов	БК/кг	370
	Содержание  водорастворимых сернистых и  сернокислотных соединений	%	Не больше 1
	Теплопроводность	Вт/м	0,1

 

3.Сырьевые материалы

 

Гли́на — мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило, породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % оксида кремния (IV) (SiO₂), 39 % оксида алюминия (Al₂О₃) и 14 % воды (Н₂O). 

Качество производимого  керамзита зависит от уровня вспучиваемости глины , используемой при производстве. Меньшему вспучиванию глины способствуют содержащиеся в них органические вещества, так как они выделяются из глины только при низких температурах. В восстановительной среде при обжиге окиси железа образуется в свою очередь закись железа, играющая во вспучивании глин не последнюю роль. Те глины, которые имеют наиболее низкую температуру при плавлении, для получения керамзитового гравия являются наилучшими. Но при этом необходимо, что бы интервалы в температурах между плавлением и спеканием были достаточно соответствующими общепринятым нормам. Наличие в глине того или иного компонента значительно определяет характер получаемого керамзита.   Пластичные свойства глины и тем самым прочность керамзита в большом количестве определяется содержанием в глине SIO2. Повышенные огнеупорные качества керамзиту придает вещество А1203, так же это вещество придает дополнительную белизну. Изменять окраску готового изделия со светло-розового на несколько тонов до достижения темно-красного оттенка позволяет содержащийся в глине компонент Fe203. Керамзит будет пористым, иметь высокий уровень водопоглащения и легкую массу при равномерном распределении в глине MgO и CaO.

Следует отметить, что далеко не все составляющие глины  могут оказать благоприятное  влияние на производство керамзита  высокого качества, некоторые примеси  даже наоборот могут оказывать вред. Примером такой примеси является известняк в составе глины. В случае если глина была не достаточно хорошо размолота, известняк после обжига будет представлять собой отдельные включения свободного CaO, в простонародье такой керамзит называют «дутик». Полученный материал будет быстро увеличиваться в своем объеме после воздействия воды, кроме этого под водным воздействием будет активно протекать реакция гашения извести. Такой керамзит не будет отличаться долговечностью эксплуатации.

 

4.Выбор, обоснование и описание технологической схемы

производства

 

В данном курсовом проекте приводится технологическая  схема производства керамзитового гравия сухим способом. Так сырьё которое поступает на производство в сухом виде. Производимость составляет 1200000 м³/год. Плотность керамзита 400 кг/м³.

 

 

 

 

Выбор режима работы    таб.1

Цехи  и отделения	Режим работы
	Количество		Длительность
	Дней  в году	Смен  в день	Смены в часах
Склад сырья, добавок и опудривающих порошков:а) прием сырья с жд и автотранспорта	365	3	8
б) выдача в производство	365	2	8
Отделение приёма, переработки сырья	365	2	8
Сушильное отделение	365	3	8
Отделение обжига	365	3	8
Склад готовой продукции:а) прием с производства	365	3	8
б) Выдача на жд транспорт	365	3	8
в) Выдача на автотранспорт	365	2	8

 

Описание технологической схемы

1. Выгрузка и складирование сырья. Бункер исходного сырья;
2. Измельчение и замес сырьевой смеси
3. Сушка
4. Обжиг керамзита в вращающейся печи
5. Бункер опудривающей смеси и огнеупорного порошка (известняковая мука)
6. Холодильник
7. Сортировка керамзита фракцый в бункерах
8. Бункер с фракцыями (40-20)
9. Бункер с фракцыями (20-10)
10. Бункер с фракцыями (10-5)
11. Бункер с фракцыями (5-0)
12. Транспортировка фракцый керамзита на завод по производству строительных элементов.