Изготовление железобетонных изделий

Содержание

1. Введение

2. Общие положения

2.1. Состав предприятия

2.2. Характеристика изделия

2.3. Режим работы предприятия

2.4. Сырьевые материалы

3. Технологическая часть

3.1. ТЭО технологии и способа производства

3.2. Технологические режимы обработки

3.3. Производство базового изделия

3.4. Характеристика технологического оборудования

3.5. Технологический расчет

3.6. Проектирование БСО

3.7. Потребность производства в сырье и энергоресурсах

3.8. Склад готовой продукции

3.9. Штатная ведомость

3.10. Контроль качества продукции и точности процесса

4. Охрана труда и техника безопасности

5. Технико-экономические показатели производства

6. Список литературы

бетоносмесительный цех железобетонный колонна

1. Введение

Бетон – один из древнейших строительных материалов. Из него построены галереи египетского лабиринта (3600 лет до н.э.), часть Великой китайской стены (3 в. до н.э.), ряд сооружений на территории Индии, Древнего Рима и в других местах. Однако использование бетона и железобетона для массового строительства началось только со второй половины 19 века после получения и организации промышленного выпуска портландцемента, ставшего основным вяжущим веществом для бетонных и железобетонных конструкций и изделий.

Производство сборного железобетона начало интенсивно развиваться в послевоенный период в связи с развернувшимся промышленным и гражданским строительством, что потребовало широкой индустриализации строительных работ.

Широкое применение сборного железобетона позволило значительно сократить в строительстве расход металла, древесины и других традиционных материалов, резко повысить производительность труда, сократить сроки возведения зданий и сооружений. Но развитие строительства требует дальнейшего повышения эффективности и качества производства и применения сборного железобетона.

2. Общие положения

2.1. Состав предприятия

Изготовление железобетонных изделий на заводах ЖБИ осуществляется в цехах, которые в совокупности и представляют производство сборного железобетона.

Основными цехами при производстве ЖБК являются:

1. Бетоносмесительное отделение

2. Формовочный цех

3. Хозяйственные и служебные помещения

4. Склад цемента

5. Склад арматуры

6. Склад заполнителей

7. Склад готовой продукции

8. Склад горючесмазочных материалов

2.2. Характеристика изделия

В проекте все расчеты ведем по колонне марки К19а-1-1. Изделие выполняется по стендовому методу производства в соответствии с требованиями ГОСТ 18979-73.

Колонна изготовляется из тяжелого бетона марки 300. Геометрические размеры колонны 9575 х 400 х 400 мм.

Характеристику изделия приводим в таблице 1.

Характеристика изделия таблица 1

2.3. Режим работы предприятия

Таблица 2

2.4. Сырьевые материалы

Сырьевые материалы для приготовления бетонной смеси

1) Портландцемент марки 400, удовлетворяющий требованиям ГОСТа 10178-85, нормальная густота цементного теста 27%;

2) Щебень известковый, удовлетворяющий требованиям ГОСТа 8267-93, фракция 5-20, марка прочности по дробимости – 800, водопоглощение – 0.8%, морозостойкость 150 циклов, содержание слабых зерен – 5%, содержание лещадных зерен – 23%, содержание пылевидных, илистых и глинистых частиц – 2%;

3) Песок, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93, модуль крупности Мк = 1,1; содержание примесей в песке не должно превышать 3%, водопотребность песка 7%;

4) Вода, принимаемая для приготовления б/смеси не должна содержать вредных примесей, препятствующих нормальному схватыванию и твердению цемента. Воду используют техническую, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 23732-79. Общее содержание солей не более 5000 мг/л, содержание сульфатов в пересчете на SO₄ не более 2700 мг/л. Водородный показатель рН ˃ 4.

3. Технологическая часть

3.1. ТЭО технологии и способа производства

В производстве ЖБК могут применяться различные организационные способы производства: агрегатно-поточный, конвейерный, полуконвейерный, стендовый, кассетный.

При выборе способа производства как правило проводят технико экономическое обоснование (ТЭО) по приведенным затратам на создание линии.

Агрегатно-поточный способ производства – при небольших капитальных затратах он допускает выполнение широкой номенклатуры изделий. Технологические операции последовательно выполняют на нескольких рабочих постах. Для соблюдения последовательности форму передают от одного поста к другому с помощью мостового крана. Этот способ соответствует больше всего условиям мелкосерийного производства на заводах средней и небольшой мощности.

Конвейерный способ производства – технологический процесс расчленяется на элементные процессы, которые выполняются одновременно на отдельных рабочих постах. Формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами, каждое рабочее место обслуживается закрепленным за ним звеном. Характерен принудительный ритм работы, т.е. одновременное перемещение всех форм по замкнутому технологическому кольцу с заданной скоростью.

Стендовый способ производства – изделия формуют в стационарных формах, и они твердеют на месте формования, в то время как технологическое оборудование и обслуживающие его рабочие звенья перемещаются от одной формы на стенде к другой. Стендовая технология целесообразна при изготовлении крупноразмерных предварительно напряженных конструкций длиной более 9 метров для промышленных и гражданских зданий.

Кассетный способ производства – формование изделий производится в вертикальном положении в стационарных разъемных металлических групповых формах-кассетах, где изделия остаются до приобретения бетоном необходимой прочности. Звено рабочих в процессе производства перемещается от одной кассетной формы к другой, организуя производственный поток.

3.2. Технологические режимы обработки

Производство колонн осуществляется стендовым способом в унифицированном типовом пролете УТП-1 по следующей функциональной схеме №1. Технологические операции при данном способе производства осуществляются на одном посту.

При производстве колонн технологический процесс изготовления состоит из следующих операций:

1. Распалубка форм с помощью мостового крана;

2. Чистка и смазка форм специальными смазками;

3. Армирование и сборка форм;

4. Укладка и уплотнение бетонной смеси бетонораздатчиком и глубинными вибраторами;

5. Тепловлажностная обработка колонн при температуре пропарки 80⁰;

6. Приемка и маркировка колонн ОТК проводится в соответствии с нормами ГОСТ 13015;

7. Вывоз колонн на склад готовой продукции соблюдая правила по ГОСТ 13015.

3.3.  Производство базового изделия

Функциональная схема производства колонн

Из БСО

3.4. Характеристика технологического оборудования

Мостовой кран

Бетонораздатчик 413-02

Глубинный вибратор ИВ-79

Самоходная бадья БВП-2

Габаритные размеры стендовой установки, мм - 12000х4000х70.

Подобранное оборудование размещено в унифицированном пролете 18 х 144 м. Транспортные операции производятся мостовым краном грузоподъемностью 15 т.

Увязка работы оборудования осуществлена графоаналитическим методом с помощью циклограммы работ ведущих агрегатов. Для построения циклограммы предварительно осуществляется расчет элементов цикла.

Таблица 3

Из циклограммы следует, что продолжительность цикла формования – 77 мин.

3.5. Технологический расчет

1. Годовая производительность, м³, определяем по формуле:

П_год = N_ст * ∑V_изд * К_об * В_р

Где П_год – годовая производительность линии, м³/год

∑V_изд – суммарный объем изделий в камере, м³

К_об – коэффициент оборачиваемости

В_р – годовой фонд рабочего времени – 253 сут.

Строим график работы для определения количества стендов (N_ст) и их коэффициента оборачиваемости (К_об).

Для бетона класса В 22,5 и толщине изделия 400 мм режим ТВО принимаем

Т_ТВО = 11(3,5+5+2,5), тогда количество камер:

N_ст = 9 шт,

К_об =  = 1,33

П_год = N_ст * ∑V_изд * К_об * В_р = 9*3,28*1,33*253 = 9933,19 м³

2. Расчет склада арматурных изделий

Площадь под оперативный запас арматурных изделий на 4 часа непрерывной работы

S_арм =  , м²

где  - количество формуемых изделий в стенде,

А – расход стали на одно изделие,

q – норма складирования – 0,080 т/м².

S_арм =  = 40 м²

3. Расчет склада для выдержки и остывания изделий на 12 часов

Где V_б.с. – объем изделий в форме,

q_изд – норма хранения, складирования на 1 м², принимаем – 0,6.

 = 50,2 м²

4. Расчет резервных форм.

Количество резервных форм составляет 5% от основных:

N_ф = 1,05(9 * 2) = 18,9 19

Резервных форм – 1 шт.

q_ф = 0,8 т/м³ Q_ф =q_ф * V_изд = 0,8 * 1,64 = 1,312 т

∑Q_ф = 19 * 1,312 = 25 т

5. Подбор состава бетона.

Выбор материалов:

Портландцемент по ГОСТ 10178 для класса В 22,5 по СНиП 5.01.23 рекомендуемая марка цемента М 400, R_ц = 400 кг/см², R_б = 300 кг/см³, ρ_ц = 3 г/см³, ρ_н.ц. = 1,2 кг/дм³.

Щебень рядовой с насыпной плотностью ρ_н.п. = 1,4 кг/дм³, ρ_щ = 2,65 г/см³,

V_п.щ. =  = 0,47

Песок – кварцевый с модулем крупности Мк = 2, ρ_н.п. = 1,6 кг/дм³, ρ_п = 2,67 г/см³.

6. Расчет состава.

Из условия прочности находим Ц/В отношение

 = 1,75

Определяем по таблице ориентировочный расход воды на 1 м³ бетонной смеси. Расход воды составляет В = 200 л.

Расход цемента составит Ц = 200 * 1,75 = 350 кг.

1. Сумма абсолютных объемов составляющих бетонной смеси равна 1 м³ или 1000 литров.

2. Пространство между зернами щебня заполнено цементно песчаным раствором с заданной раздвижкой крупного заполнителя

Определяем расход щебня

 = 1163

Коэффициент раздвижки зерен щебня определяется в зависимости от расхода цемента и водоцементного отношения по таблице.

В/Ц = 200/350 = 0,57

α = 1,42.

Расход песка определяем по формуле

Сумма абсолютных объемов составляющих бетонной смеси равна

Номинальный состав на 1 м³ бетонной смеси

Ц = 350 кг

Щ = 1163 кг

П = 651,5 кг

В = 200 л.

В результате расчета получаем номинальный (лабораторный) состав бетонной смеси на 1 м³. Однако в условиях производства необходимо учитывать влажность заполнителей. Поэтому производим перерасчет расхода песка, щебня и воды затворения и определяем рабочий состав бетонной смеси.

Принимаем влажность песка и щебня

W_п = 5%, W_щ = 2%, тогда

л.

Плотность бетонной смеси определяем по формуле

В процессе приготовления бетонной смеси с использованием бетоносмесителей различной емкости происходит уплотнение смеси за счет крупного заполнителя. В результате объем приготовленной бетонной смеси будет меньше первоначального до перемешивания компонентов.

Коэффициент выхода β

3.6 Проектирование БСО

Оборудование бетоносмесительного цеха подбирается из условия часовой производительности или сменной потребности в бетонной смеси. Проектирование цеха в данном проекте не учитывается, так как потребность формовочного цеха в бетонной смеси будет низкой. Количество бетонной смеси определяется по средней производительности.

3.7 Потребность производства в сырье и энергоресурсах

При расчете годовой потребности сырья и материалов учитываем возможные производственные потери при транспортировании бетонной смеси. Потребность бетонной смеси, м³/год

Р_год = П_год * П

где П_год - годовая производительность двух линий, м³;

П - производственные потери бетонной смеси – 1,5%

Р _год= 9933,19 х 1,015 =10082,19 м³

Потребность производства в сырье и энергоресурсах

Таблица 4

Потребность производства в электроэнергии

Таблица 5