Проект бетоносмесительного цеха

Работа добавлена: 2018-09-28






МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Факультет строительства и управления недвижимостью

Кафедра производства строительных изделий и конструкций

ПРОЕКТ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬНОГО ЦЕХА

Методические указания к курсовому проектированию

по  дисциплине  «Технология бетона и строительных

изделий. Часть 1» для студентов всех форм обучения

направления 08.03.01 Строительство

Краснодар

2012

Составитель: канд. техн. наук, доц. Г.Н. Пшеничный

УДК 666.941:539.4

Проект бетоносмесительного цеха:методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Технология бетона и строительных изделий. Часть 1» для студентов всех форм обучения направления 08.03.01 Строительство / Составитель: Г.Н. Пшеничный; Кубан. гос. технол. ун-т; Кафедра производства строительных конструкций и строительной механики. – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2012. – 27 с.

Рассмотрены вопросы, связанные с подготовкой курсового проекта. Приведены последовательность выполнения, объем, содержание и требования к основным разделам пояснительной записки и иллюстративной части проекта. Представлен перечень рекомендуемых нормативных и литературных источников.

Ил. 4. Табл. 8. Библиогр.: 11 назв.

Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета

Рецензенты:   канд.  техн.  наук,  доцент кафедры  ПСКиСМ КубГТУ

                       О.С. Огурцова

                       канд. техн. наук, директор НПК «Блок» А.В. Макарец

                                                                                   © КубГТУ, 2012

Содержание

Введение…………………………………………………………………4

1 Нормативные ссылки………………………………………………….4

2 Общие положения…………………………………………………….5

3 Содержание курсового проекта.……………………………………7

4 Указания к выполнению разделов курсового проекта……………8

  4.1 Вводная часть……………………………….………………….....8

  4.2 Характеристика заданного к производству железобетонного

  изделия (конструкции)…………………………………………….....8

  4.3 Требования к исходным материалам и приготавливаемой

  бетонной смеси….……………………………………………………..9

  4.4 Расчет состава бетонной смеси.…………………………………..9

  4.5 Режим работы бетоносмесительного цеха.……………………..10

  4.6 Расчет производственной программы.………………………….11

  4.7 Обоснование технологии приготовления бетонной смеси.…...12

  4.8 Подбор основного технологического оборудования.……….....12

  4.9 Расчет нормируемых запасов исходных материалов и выбор

  типов складов..………………………………………………………..15

  4.10 Компоновочное решение бетоносмесительного цеха.……….16

  4.11 Описание технологического процесса….……………………..18

  4.12 Контроль процесса и качества бетонной смеси….…………...18

  4.13 Мероприятия по технике безопасности, охране труда и

  защите окружающей среды…………………………………………19

  4.14 Технико-экономические показатели…………………………..19

  4.14.1 Штатная ведомость цеха……………………………………..19

  4.14.2 Технико-экономические показатели работы БСЦ……….....20

  4.15 Вопросы стандартизации…………………………………….....21

  4.16 Заключение……………………………………………………...21

  4.17 Список использованных источников……………………….....21

5 Оформление пояснительной записки и иллюстративной части

курсового проекта……………………………………………………...22

6 Подготовка курсового проекта к защите…………………………...23

Список литературы……………………………………….……………24

Приложение А (обязательное) Форма титульного листа курсового

проекта…………………………………………………………….……25

Приложение Б (обязательное) Форма задания на курсовое

проектирование………………………………………………...………26

Приложение В (обязательное) Пример оформления реферата…...…27

Введение

Цементные бетоны были, есть и в перспективе останутся основным строительным материалом. Неограниченная сырьевая база для производства портландцемента и его разновидностей, огромные запасы нерудных каменных материалов для приготовления строительных смесей, простота технологического процесса, возможность изготовления изделий и конструкций в широком диапазоне размеров, конфигурации, армирования, прочностных свойств и прочие факторы определяют столь широкую популярность бетонов. Дальнейшее совершенствование бетоностроительной отрасли связано со снижением материальных и энергетических затрат, разработкой высокопроизводительного оборудования и технологических линий, использованием рациональных технических решений, приемов и режимов, обеспечивающих получение высококачественной бетонной и железобетонной продукции.

Одним из важных звеньев технологической цепи является бетоносмесительный передел, предназначенный для приема, хранения, дозирования компонентов и приготовления бетонных смесей с требуемыми формовочными параметрами. Малоэнергоемкое приготовление и доставка к месту потребления однородной, нерасслаиваемой и удобоукладываемой бетонной смеси – непременный залог эффективности технологического процесса, долговечности и эксплуатационной надежности конструкций, зданий и сооружений. Настоящий курсовой проект является для студентов строительной специальности объектом реализации полученных знаний, проявления инициативы и самостоятельности при разработке и проектировании бетоносмесительного производства.

Методические указания предусматривают использование в проекте не только проверенных временем и практикой традиционных технических, технологических и конструктивных решений, но и «нестандартных» подходов, способствующих решению тех или иных проблем. Не исключена возможность выполнения курсового проекта с предварительным проведением лабораторно-экспериментальных работ или теоретических научных исследований в области активации цементно-водных систем, повышения эффективности смешения компонентов, использования приемов интенсификации твердения и улучшения структурно-механических свойств затвердевшего композита.

1 Нормативные ссылки

В данных методических указаниях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ Р 1.5-2004 Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

ГОСТ Р 7.0.5-2008 СИБИД. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления

ГОСТ Р 8.000-2000 Государственная система обеспечения единства измерений. Основные положения

ГОСТ Р 21.1101-2009 СПДС Основные требования к проектной и рабочей документации

ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам

ГОСТ 2.316-2008 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц

ГОСТ 3.1103-82 ЕСТД. Основные надписи

ГОСТ 3.1127-93 ЕСТД. Общие правила выполнения текстовых технологических документов

ГОСТ 7.9-95 СИБИД. Реферат и аннотация. Общие требования

ГОСТ 7.32-2001 СИБИД. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления

ГОСТ 7.82-2001 СИБИД. Библиографическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов. Общие требования и правила составления

ГОСТ 21.501-93 СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ОНТП-07-85. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона

СНиП 1.02.01.85 Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений

СНиП 5.01.23-83. Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий и конструкций

СНиП 82-02-95 Федеральные типовые нормы расхода цемента

2 Общие положения

2.1 Современная технология сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций должна основываться на организационно-технических решениях, предусматривающих высокий уровень механизации и автоматизации производственного процесса, обеспечивающего малоэнергоемкое производство продукции с требуемыми нормативно-эксплуатационными свойствами.

В технологии бетонов одним из основных переделов является приготовление бетонных смесей с необходимыми свойствами (удобоукладываемостью, однородностью, связностью, нерасслаиваемостью), которое осуществляется в специализированных бетоносмесительных цехах (БСЦ), выполняющих следующие функции:

- прием и хранение без ухудшения свойств нормативного запаса исходных материалов (цемента, фракционированных крупного и мелкого заполнителей, минеральных модификаторов и химических добавок) на специализированных складах;

- подготовку материалов: дополнительный помол (при необходимости) цемента и минеральных продуктов, подогрев заполнителей и воды затворения, приготовление рабочих растворов химических добавок, активацию растворной составляющей и др.;

- дозирование компонентов с требуемой точностью, качественное приготовление однородных бетонных смесей с необходимыми реологическими и физико-техническими показателями;

- транспортирование и доставку приготовленной смеси к точкам потребления  способами, исключающими ухудшение ее формовочных свойств и однородности.

2.2 Цель курсового проекта – закрепление теоретических знаний по курсу «Технология бетона и строительных изделий. ЧастьI» путем освоения методики и развития навыков проектирования основных переделов бетоносмесительного производства.

Проект выполняется в соответствии с заданием, в котором представлены характеристика и требуемый объем производства конкретного изделия (конструкции), вид применяемого бетона (тяжелый, легкий, поризованный), особые условия (активация растворной составляющей, предварительный подогрев смеси, автоматизированный контроль консистенции приготавливаемого состава, меры для предотвращения попадания в смеситель посторонних предметов и др.).

2.3 При выполнении курсового проекта не следует ограничиваться полученными на лекциях, лабораторных и практических занятиях сведениями, а также рекомендуемой для выполнения курсового проекта литературой. Целесообразно использование научно-технических и патентных источников, информации периодических изданий (журналов: «Бетон и железобетон», «Цемент и его применение», «Технологии бетонов», «Строительные материалы, оборудование, технологииXXI века», «Сухие строительные смеси», «Строительные материалы»), государственных стандартов, технических условий, строительных норм и правил. В процессе работы студент самостоятельно анализирует, обосновывает и принимает конкретные технические и конструктивные решения, учится комплексно решать инженерные задачи в области совершенствования технологии бетонов и строительных материалов.

2.4 Курсовой проект включает расчетно-пояснительную записку и иллюстративную часть, которые выполняются в соответствии с требованиями СНиП 1.02.01 и действующих Общесоюзных норм технологического проектирования (ОНТП-07).

3 Содержание курсового проекта

3.1 В курсовом проекте должны быть решены вопросы приготовления бетонных смесей с требуемыми формовочными свойствами для производства конкретного вида продукции:

- анализ размеров, конфигурации, конструктивных особенностей, вида армирования предусмотренного заданием изделия (конструкции), условий его эксплуатации, вероятности воздействия внешних (в том числе, агрессивных) факторов;

- определение требований к качеству исходных материалов (цемента, мелкого и крупного заполнителей, применяемых добавок, воды затворения), виду и свойству бетонной смеси, подготовке исходных данных для расчета состава смеси;

- расчет необходимого объема запаса исходных материалов, обоснование и выбор типов складов для хранения материалов, устройств для их разгрузки, приема и транспортирования на склады и в расходные емкости бетоносмесительного цеха;

- обоснование технологии приготовления бетонной смеси, подбор транспортирующего, распределительного, дозирующего, смесительного и другого вида оборудования (активаторов, разогревающих устройств, механизмов для подготовки рабочих составов добавок);

- технико-экономический анализ существующих компоновочных решений (вертикальной, партерной) и выбор конкретной схемы бетоносмесительного цеха для производства бетонной смеси;

- разработка мероприятий по контролю качества технологического процесса, охране труда, технике безопасности и экологическим вопросам, расчет основных технико-экономических показателей для оценки эффективности принятых в проекте решений.

3.2 Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 25…30 страниц формата А-4, набранной на одной стороне листа в редактореWord (текст – 14 шр., межстрочный интервал - множитель 1,15), и иллюстративной части на одном листе формата А-1, выполненном в графическом редактореAutoCAD (допускается оформление пояснительной записки и иллюстративной части обычными способами).

Состав пояснительной записки:

- титульный лист;

- задание на проектирование;

- аннотация;

- содержание

- введение;

- характеристика заданного к производству железобетонного изделия (конструкции);

- требования к исходным материалам и приготавливаемой бетонной смеси;

- расчет состава бетонной смеси;

- режим работы бетоносмесительного цеха;

- расчет производственной программы;

- обоснование технологии приготовления бетонной смеси;

- подбор основного технологического оборудования;

- расчет нормируемых запасов исходных материалов и выбор типов складов;

- компоновочное решение бетоносмесительного цеха;

- описание технологического процесса;

- контроль процесса и качества бетонной смеси;

- мероприятия по технике безопасности, охране труда и защите окружающей среды;

- технико-экономические показатели;

- заключение;

- список использованных источников.

В иллюстративной части представляются план и разрезы бетоносмесительного цеха, спецификация оборудования, полученные технико-экономические показатели в табличном виде в соответствии с представленными в разделе 1 нормативными требованиями.

4 Указания к выполнению разделов курсового проекта

4.1 Вводная часть

Во введении отмечается состояние, перспективы развития и совершенствования бетоносмесительного производства, определяется значение данного технологического передела в бетоностроительной отрасли с позиций качества (прочности, долговечности, надежности) конечной железобетонной продукции. Формулируется цель курсовой работы, определяются задачи (последовательность) ее выполнения.

4.2 Характеристика заданного к производству железобетонного изделия (конструкции)

В соответствии с заданием на проектирование приводятся нормативные требования, предъявляемые к выпускаемой продукции (размеры, вид и класс бетона, характер армирования, условия работы, вероятность действия внешних агрессивных, природных и техногенных факторов). На основании этих данных формулируются требования к сырьевым материалам, бетонной смеси и бетону.

4.3 Требования к исходным материалам и приготавливаемой бетонной смеси

Для бетона назначается класс, определяется расчетная средняя прочность, средняя плотность, морозостойкость, водонепроницаемость и другие показатели, отвечающие эксплуатационным условиям.

При определении требований к бетонной смеси обосновываются ее реологические свойства, соответствующие принятому способу формования заданного железобетонного изделия. Приводится марка бетонной смеси согласно ГОСТ 7473.

Выбор сырьевых материалов для приготовления бетонной смеси осуществляется с учетом вида и марки цемента, минералогического, морфологического, гранулометрического состава, прочности, плотности, морозостойкости, степени загрязненности крупного и мелкого заполнителей, температурно-влажностных условий твердения бетона. Необходимо теоретическое обоснование целесообразности применения минеральных модификаторов и химических добавок (ускорителей, замедлителей твердения, противоморозных, пластифицирующих, поризующих и др.). При этом следует иметь в виду, что использование конкретной добавки требует соответствующего оборудования, производственных площадей, энерго- и трудозатрат для приема, хранения добавки, ее перевода в рабочее состояние, транспортирования, дозирования и др.

Применяемые материалы должны удовлетворять требованиям действующих стандартов или технических условий. Следует отметить основные характеристики портландцемента или его разновидностей (марку, вещественный и минералогический составы, удельную поверхность или тонкость помола); мелкого и крупного заполнителей (параметры состояния, морфологический и фракционный состав, прочность, морозостойкость и др.); минеральных добавок (морфологию, дисперсность, химический и минералогический составы) и химических добавок (состав, агрегатное состояние, основные свойства, условия хранения и переработки).

4.4 Расчет состава бетонной смеси

При обосновании состава бетона учитываются условия получения требуемой удобоукладываемости бетонной смеси и заданных свойств (прочности, долговечности, надежности) затвердевшего композита. Расчет состава осуществляется с использованием нормативных требований, рекомендаций [1-3] и результатов выполненных на кафедре ПСИиК КубГТУ экспериментальных работ [4, 5]. Расход цемента должен быть увязан с требованиями СНиП 82-02.

Особое внимание следует уделять необходимости обеспечения благоприятных условий формирования и упрочнения контактной зоны бетонов несущих конструкций. При использовании в технологическом процессе традиционной тепловой обработки, предусматривающей стадии предварительного выдерживания, подъема температуры, изотермического выдерживания и охлаждения, целесообразно применение заполнителей с минимальными температурными деформациями (например, известняковых песка и щебня).

Для достижения предельной плотности упаковки заполнителя, снижения расхода цемента, повышения прочности и долговечности бетонов следует предусмотреть применение фракционированных песка и щебня, например: песок – крупной (1,25…5,0) и мелкой (0,14…1,25 мм) фракций; щебень – 10…20 и 5…10 мм. Рациональное содержание фракций в объеме бетона, соответственно, 60 % и 40 %.

Состав бетона должен учитывать эффективность используемых активизирующих воздействий (дополнительного помола портландцемента, обработки цементно-песчаного раствора в турбулентных смесителях, циклического вибрирования, раннего нагружения конструкций), минеральных и химических добавок (возможность снижения расхода вяжущего, уточнение расхода воды, сокращение сроков твердения, повышение коррозионной стойкости бетона и др.).

Для некоторых конструкций (например, высокоемкого кассетного производства) целесообразно применение методов «горячего формования» (с последующим термосным выдерживанием или щадящим режимом прогрева) или форсированных режимов подъема температуры в сочетании с виброобработкой бетонной смеси и использованием химических добавок. В данном случае целесообразно использование требований [6, 7].

Обоснованные составы бетонных смесей (в кг/куб.м) представляются в табличной форме. Приводятся мероприятия для корректировки расходов материалов применительно к конкретным производственным условиям.

4.5 Режим работы бетоносмесительного цеха

Режим работы подразделений бетонного хозяйства непосредственно связан с режимом работы технологических линий и выбирается в соответствии с требованиями ОНТП-07. Бетоносмесительные цеха имеют, как правило, двухсменный режим работы при пятидневной рабочей неделе, а склады сырьевых материалов – трехсменный режим работы. Соответствующие данные представляются в таблице 1.

При определении режима работы предприятия следует принимать следующие данные:

- номинальное количество рабочих суток в году для БСЦ      - 260

- то же, по выгрузке сырьевых материалов с ж/д транспорта - 365

- количество рабочих смен в сутки для БСЦ                             - 2

- количество рабочих смен в сутки по приему сырьевых материалов:

- железнодорожным транспортом                                              - 3

- автомобильным транспортом                                                 - 2…3

- продолжительность рабочей смены, ч                                     - 8

Т а б л и ц а 1 -  Режим работы подразделений бетонного хозяйства

Наименование подразделения

Число рабочих дней в году

Показатели

Число смен в сутки

Продолжительность смены, ч

Годовой фонд времени работы, ч

БСЦ

Склад цемента

Склад песка

Склад крупного заполнителя

Склад добавок

Расчетное количество рабочих суток (годовой фонд времени работы основного технологического оборудования) меньше номинального времени на длительность остановок для ремонта, обслуживания, переналадки, переоснастки и др. Для БСЦ на эти работы предусматривается 7 суток; для формовочных цехов – 7 суток (агрегатно-поточные, стендовые, кассетные линии) или 13 суток (конвейерные и вибропрокатные производства).

4.6 Расчет производственной программы

Программа производства бетонных смесей определяется в соответствии с выпуском изделий на технологических линиях формовочного цеха.

Производственная программа формовочного цеха устанавливается в соответствии с режимом работы технологических линий и программой годового выпуска изделий. Результаты расчетов приводятся в таблице 2. При этом суточная, сменная и часовая производительность рассчитывается по формулам:

Псут = Пгод/Ср;  Псм = Пгод/п·Ср;  Пч = Пгод/Вр,          (1)

гдеПгод– заданная годовая производительность;

Ср    –расчетное количество рабочих суток в году;

п       –число рабочих смен в сутки;

Вр     – расчетный годовой фонд рабочего времени, ч.

                      Вр = Ср·п·ч,                                               (2)

гдеч – продолжительность рабочей смены, ч.

Т а б л и ц а 2 - Производственная программа предприятия

Наименование изделий

Ед. изм.

Годовая программа выпуска

Объем производства, куб. м

шт.

куб. м

годовой

суточный

сменный

часовой

Потребность в бетонных смесях устанавливается с учетом отходов и потерь при перегрузках и транспортировании сырьевых материалов и формовании изделий в размере 1,5 % (1,0 % - утилизируемые отходы, 0,5 % - безвозвратные потери).

Потребность проектируемого БСЦ в бетонных смесях в год, сутки, смену, час с учетом потерь определяется по формуле

                                Р = П/(100-п),                                 (3)

гдеП – годовая, суточная, сменная, часовая производительность по формуемым изделиям;

п – производственные потери, %.

Результаты расчетов потребности в бетонных смесях приводятся в таблице 3.

Т а б л и ц а 3 - Производственная программа по бетонным смесям

Наименование изделий

Вид бетонной смеси

Ед. изм.

Потребность в бетонной смеси с учетом потерь

Годовая

Суточная

Сменная

Часовая

4.7 Обоснование технологии приготовления бетонной смеси

На данном этапе принимаются принципиальные решения по технологии приготовления бетонных смесей, включая операции приемки, складирования, подготовки сырьевых материалов, их транспортирования в расходные бункера БСЦ, дозирования и смешения компонентов. Учитывается целесообразность использования различных активизирующих приемов: предварительного нагрева компонентов (мелкого и крупного заполнителей, воды затворения), разогрева бетонной смеси, дополнительного помола (омоложения) цемента, обработки растворной части в турбулентных активаторах, применения тонкодисперсных минеральных продуктов, химических добавок-электролитов, пластифицирующих, поризующих, воздухововлекающих добавок и др. При этом решаются вопросы экологии, производственной санитарии, охраны труда и техники безопасности.

Разрабатывается функциональная технологическая схема приготовления бетонной смеси, которая оформляется на листе формата А4 или А3, включается в состав пояснительной записки и используется для последующих технологических расчетов.

4.8 Подбор основного технологического оборудования

В зависимости от вида, состава и пластических свойств бетонной смеси обосновывается тип применяемого бетоносмесителя: принудительного действия (рис. 1) или гравитационного (рис. 2). В табличной форме приводятся сопоставительные технические характеристики бетоносмесителей (цикл работы, виды и свойства приготавливаемых смесей, потребляемая мощность, масса, габаритные размеры и др.).

Количество смесителей, требуемых для выполнения производственной программы, рассчитывается по формуле:

Nсм = Qчсм/ Qсм,                     (4)

гдеNсм   –требуемое количество смесителей выбранного типа, шт;

       Qчсм –максимальная часовая потребность бетонной смеси, м3/ч;

      Qсм  –часовая производительность бетоносмесителя, м3/ч.

             Qсм =Vсм·β·n/1000,                            (5)

гдеVсм –емкость смесителя по загрузке, м3;

      β      -коэффициент выхода бетонной смеси;

n      -количество замесов в час.

Примечание: параметры (Vсм, β,n)принимаются по паспортным данным на смеситель принятого типа.

1-корпус-чаша; 2-крышка; 3-вытяжной патрубок; 4-мотор-редуктор; 5-пульт управления; 6 центральный стакан; 7-сливная труба; 8-разгрузочный затвор; 9-люк для загрузки заполнителей; 10-наружный очистной скребок; 11-ротор; 12-пневматический цилиндр; 13-пружина; 14-патрубок для загрузки цемента; 15-верхняя лопасть; 16-донная лопасть; 17-внутренний очистной скребок

Рисунок 1 - Бетоносмеситель принудительного действия (СБ-93)

1-корпус; 2-обечайка; 3-перемешивающие лопасти; 4-направление перемещения смеси; 5-станина опорная; 6-гидроцилиндр с рычажным приводом; 7-подшипниковая опора; 8-венец зубчатый

Рисунок 2 - Общий вид (А) и разрез корпуса (Б) бетоносмесителя гравитационного действия

Максимальная часовая потребность в бетонных смесях определяется в зависимости от технологии производства изделий в формовочном цехе с учетом коэффициента неравномерности потребления смеси(Кнп). При этом часовая потребность в бетонной смеси умножается на коэффициентКнп, составляющий 1,15 при конвейерной и агрегатно-поточной технологиях, 1,5 – при кассетном производстве, 1,8 – при стендовом производстве изделий. Результаты расчетов представляются в табличной форме (табл. 4).

Т а б л и ц а 4 - Потребное количество бетоносмесителей

Марка бетонной смеси

Тип смесителя

Vсм, л

n, шт

β

Qсм, м3

Qчсм, м3

Nсм, шт

Автоматические весовые дозаторы выбираются по величине взвешиваемого материала, рассчитываемой по формуле

D =Vсм·β·Nn/1000,                              (6)

гдеD  –масса дозируемого материала, кг;

Nnнорма расхода материала на 1 м3, кг.

Марка дозаторов и их характеристика подбираются по справочной литературе, например: [8-10], представляются в таблице 5.

Т а б л и ц а 5 - Применяемые весовые дозаторы цикличного действия

Дозируемый материал

Масса дозируемого материала, кг

Марка дозатора

Количество дозаторов, шт

Пределы дозирования, кг

максимальный

минимальный

Цемент

Песок

Щебень

Требуемые объемы хранения цемента, мелкого и крупного заполнителей, минеральных и химических добавок определяют, исходя из потребности в бетонных смесях с учетом безвозвратных потерь (табл.3) и коэффициента заполненияКнп. На основании этих данных рассчитывается общая емкость бункеров и емкость одного бункера с учетом коэффициента заполнения 0,9. Расчет ведется с учетом запаса материалов на два часа работы бетоносмесителя. Данные сводятся в таблицу 6.

Расчет геометрических размеров бункеров производится в соответствии с Руководством [11]. Целесообразно использовать цилиндрические бункера с коническим днищем. Для расчетов угол естественного откоса сыпучих материалов рекомендуется принимать равным: 45° - для щебня и гравия, 50° - для песка, 70° - для цемента. Следует предусмотреть меры для снижения вероятности сводообразования. Габариты расходных бункеров фракционированных заполнителей должны предусматривать возможность пополнения материалов одним распределительным устройством.

Т а б л и ц а 6 - Количество и объемы бункеров для хранения сырьевых материалов (пример)

Материалы

Часовая потребность, м3

Кнп

Максимальная потребность, м3

Запас хранения на время работы, ч

Объем хранения, м3

Емкость бункеров, м3

К-во бункеров, шт

Емкость одного бункера, м3

Цемент М400

10,5

1,15

12,07

2

24,14

26,82

2

13,42

Песок фр. 0,14…1,25 мм

4.9 Расчет нормируемых запасов исходных материалов и выбор типов складов

Тип складов обосновывается с учетом климатических условий размещения предприятия. Склады должны удовлетворять требованиям сохранности материалов, предотвращения увлажнения и замерзания заполнителей, их смешивания и загрязнения. При проектировании бетонного хозяйства принимаются типовые склады, отвечающие требуемым условиям хранения сырьевых материалов и обеспечивающие максимальную степень механизации и автоматизации операций по выгрузке из транспортных средств, загрузке в склады, переработке, хранению и транспортированию в расходные бункера БСЦ. Нормы проектирования складов принимаются согласно рекомендациям ОНТП-07.

Объем хранящихся на складах сырьевых материалов, необходимых для бесперебойного выполнения производственной программы, устанавливается по формуле:

Z =Ho·Pcут,                                     (7)

гдеZ     –объем материала, хранящегося на складе, м3;

Ho   –общий норматив, включающий текущий, страховой и технологический запасы хранения данного материала в сутках;

Pcут –среднесуточный расход материалов в натуральных единицах.

В случае существенного отличия емкости типовых складов материалов от требуемых по проекту объемов запаса, производится корректировка их размеров. Для этого по данным о запасе хранящихся материалов в отдельной секции склада определяют необходимое количество секций (силосов) и уточняют общие размеры склада.

Необходимо знание основных требований, предъявляемых к складам, их конструктивного устройства, применяемого оборудования и приспособлений. Дается описание последовательности технологических операций работы складов.

Для складов крупного и мелкого заполнителей следует представить предлагаемые способы и порядок разгрузки транспортных средств, описать оборудование и технологию перемещения, хранения, подачи заполнителей в расходные бункера БСЦ. Предусмотреть приемы и оборудование для возможности разгрузки смерзшихся материалов в зимнее время года.

Для цементного склада требуется описать способы и порядок разгрузки автоцементовозов, вагонов-цементовозов, вагонов бункерного типа (с пневматической разгрузкой), подачи вяжущего в силоса, расходные бункера БСЦ, принятые меры пожарной безопасности и производственной санитарии.

Для складов минеральных и химических добавок необходимо представить оборудование и технологию транспортирования, приема, хранения продуктов, их перевода в рабочее состояние и доставку в расходные емкости БСЦ.

4.10 Компоновочное решение бетоносмесительного цеха

Выполняется сопоставительный анализ горизонтальной (рис. 3) и вертикальной (рис. 4) схем компоновки БСЦ. Отмечаются их достоинства и недостатки. Представляются (в табличной форме) основные технико-экономические показатели рассматриваемых схем (производительность, занимаемая площадь, количество обслуживающего персонала, энергетические затраты, удельные капитальные вложения, ориентировочная окупаемость, совместимость с другими технологическими переделами и др.).

В результате технико-экономического сопоставления анализируемых компоновочных схем принимается решение о конкретном типе проектируемого БСЦ.

Представляется в табличной форме (табл. 7) сводная ведомость основного технологического оборудования.

Т а б л и ц а 7 - Сводная ведомость оборудования БСЦ

Наименование

оборудования

Тип, марка

К-во

Потребляемая мощность, квт

Примечание

Единицы

Общая

1

2

1-склад цемента; 2-винтовой конвейер; 3-дозировочно-смесительное отделение; 4-6-дозаторы цемента, воды, заполнителей; 7-склад заполнителей; 8-ленточный конвейер; 9-бетоносмесители

Рисунок 3 - Технологическая схема БСЦ горизонтального

(партерного) типа

Отделения:I-приемки исходных материалов;II-накопления, хранения и дозирования компонентов;III-приготовления бетонной смеси;IV-выдачи смеси. Оборудование: 1-пневмотранспорт цемента; 2,4-циклон и фильтры; 3-питатель; 5-загрузочное усройство; 6-транспортер; 7-емкости для воды и растворов химических добавок; 8- бункера для хранения сыпучих материалов; 9,10-верхние и нижние ограничители уровня; 11-14-весовые дозаторы цемента песка, щебня и воды; 15-загрузочная воронка; 16-перекидной клапан; 17-бетоносмесители; 18-раздаточные бункера; 19-устройство для активации цемента

Рисунок 4 - Технологическая схема БСЦ вертикального типа

4.11 Описание технологического процесса

Представляется последовательное описание технологии приготовления бетонной смеси, начиная с подачи и распределения сырьевых (в том числе, фракционированных) компонентов в расходные бункера и заканчивая выгрузкой готовой смеси в раздаточные бункера. Описание сопровождается ссылкой на соответствующие позиции оборудования.

Особое внимание в технологическом процессе следует уделить принятым в проекте «нестандартным» техническим решениям: способу получения разогретых бетонных смесей, активации цементно-песчаной смеси, использованию модифицирующих минеральных и химических (электролитов, пластификаторов, поризующих и др.) добавок.

Следует отметить некоторые, до сих пор являющиеся актуальными,  проблемы:

- предотвращения попадания в бетоносмесители (тем более, принудительного действия) посторонних металлических предметов;

- автоматического контроля и регулирования требуемой консистенции приготавливаемой бетонной смеси;

- эффективной, оперативной и малозатратной очистки и промывки рабочего объема смесителей при перерывах и окончании работ;

- сбора и утилизации промывочных отходов;

- исключения попадания влаги и пара в цементопровод (особенно, при приготовлении разогретых бетонных смесей).

Попытка решения этих вопросов будет несомненным достоинством курсового проекта. Следует провести литературный поиск по конкретному направлению, провести анализ предлагаемых технических решений, сформулировать основные тезисы решения проблемы и представить свои проектные предложения.

4.12 Контроль процесса и качества бетонной смеси

В этом разделе следует решить вопросы организации контроля приемки, транспортировки и перегрузки сырьевых материалов, технологических операций приготовления бетонных смесей и соответствия их характеристик нормативным требованиям. Необходимо определить контролируемые операции, применяемые методы и инструментальное обеспечение, периодичность контроля и исполнителей. Результаты представляются в табличной форме (табл.8).

Т а б л и ц а 8 - Контроль технологического процесса и качества бетонной смеси

Технологические операции и переделы производства

Контролируемый параметр

Место контроля (отбора проб)

Метод контроля, приборы

Периодичность контроля

Исполнитель

4.13 Мероприятия по технике безопасности, охране труда и защите окружающей среды

При разработке настоящего раздела целесообразно использование данных [12, 13]. Приводится анализ условий работы в технологическом процессе, выявляются «узкие» опасные места, назначаются конкретные мероприятия по технике безопасности, охране труда, производственной санитарии и защите окружающей среды.

Следует предусмотреть комплекс мер, предупреждающих производственный травматизм, обеспечивающих безопасное обслуживание и ремонт оборудования. Особое внимание необходимо уделить предотвращению попадания персонала в бункера и емкости с сыпучими и жидкими материалами, зону действия движущегося и вращающегося оборудования, места возможного поражения электрическим током. При ремонте бетоносмесителей, ленточных транспортеров, питателей, затворов и других механизмов следует предусмотреть меры, исключающие несанкционированное их включение и перевод в рабочее состояние.

Бетоносмесительное производство сопровождается значительным пылевыделением, в связи с чем, должны быть предусмотрены надежные очистные, аспирационные, вентиляционно-вытяжные системы. При использовании «нестандартных», представляющих определенную опасность, технических решений (разогреве компонентов смеси, химических модификаторов, механических приемов «омоложения» и активации цемента и др.) следует сформулировать соответствующие меры санитарии и безопасного проведения работ.

Вопросы техники безопасности и охраны труда должны найти отражение не только в технологическом аспекте, но и на стадии разработки проекта, компоновки оборудования, выбора строительных конструкций для обеспечения нормативных проходов, удобных условий обслуживания оборудования, нормальной освещенности рабочих мест и т.п.

4.14 Технико-экономические показатели

4.14.1 Штатная ведомость цеха

Штатная ведомость БСЦ включает явочный состав производственных рабочих и цеховой персонал.

К составу производственных рабочих относят всех лиц, непосредственно занятых технологическим процессом, в том числе, дежурных слесарей и электриков, рабочих складов цемента, заполнителей, добавок и т.п. Цеховой персонал включает начальника цеха, сменных мастеров, инженеров контрольно-измерительных приборов, лаборантов, уборщиц и др.

После выбора технологической схемы БСЦ, проведения всех технологических расчетов и компоновки оборудования в порядке последовательной технологической цепи рассматривают каждую операцию, при этом уточняют, обеспечивается ли выполнение данной операции без участия дополнительного рабочего? Если данное условие не обеспечивается, то необходимо предусмотреть дополнительное рабочее место и определить профессию и квалификацию рабочего.

При определении потребности в цеховом персонале следует руководствоваться типовым проектом с учетом принятой организации технологического процесса.

Штатная ведомость цеха представляется в табличной форме (табл. 9).

Т а б л и ц а 9 - Штатная ведомость бетоносмесительного цеха

Наименование профессии или вида работ

Явочное количество

работающих

Длительность смены, ч

Количество человеко-часов

1 смена

2 смена

Всего

В сутки

В год

А. Производственные рабочие

Итого:

Б. Цеховой персонал

Итого по цеху:

4.14.2 Технико-экономические показатели работы БСЦ

Технико-экономические показатели рассчитывают, как правило, на единицу продукции (один куб. м бетонной смеси), характеризуют эффективность принятых в курсовом проекте технических решений.

Перечень технико-экономических показателей включает: расходы сырья и материалов на единицу продукции; удельный расход энергетических ресурсов; затраты труда (трудоемкость); производительность труда (выпуск продукции на одного производственного рабочего в год); удельные трудовые затраты; энерговооруженность (на одного рабочего в смену); выработка продукции с единицы занимаемой площади;  производительность труда. Целесообразен расчет удельных капитальных вложений, рентабельность производства, срок окупаемости затрат.

Отдельные данные (расходы сырья и материалов, потребляемая электрическая мощность, штатное расписание и др.) принимаются из соответствующих разделов проекта.

Трудоемкость выработки единицы продукции определяют как частное от деления годового количества человеко-часов, отработанных основными производственными рабочими, на годовой выпуск продукции:

                  Тр = З/П, чел·ч/куб.м,                                  (8)

гдеЗ –годовой объем человеко-часов, отработанных производственными рабочими;

      П –производительность цеха, куб. м в год.

Производительность труда – это выработка готовой продукции на одного производственного рабочего в натуральном выражении:

                   Вч = П/К, куб. м/чел                                  (9)

гдеК –количество производственных рабочих, чел.

Выработка продукции с единицы производственной площади рассчитывается как частное от деления годовой производительности БСЦ к площади, занимаемой цехом, складами вяжущего, крупным и мелким заполнителями, химическими и минеральными добавками, комплектующими и прочими относящимися к бетоносмесительному переделу механизмами и строениями:

                        Впр = П/F, куб. м/кв. м,                   (10)

гдеF производственная площадь, занимаемая бетоносмесительным цехом и его службами, кв. м.

Уровень механизации и автоматизации технологического процесса включает процентное содержание механизированных и автоматизированных операций от их общего количества в технологической цепи от приема, переработки, транспортирования и складирования сырьевых материалов до выдачи качественно приготовленной бетонной смеси с заданными свойствами. Данные показатели указывают на современность, привлекательность и эффективность запроектированного бетоносмесительного производства.

Технико-экономические показатели представляются в сводной таблице (табл. 10).

Т а б л и ц а 10 - Технико-экономические показатели БСЦ

Наименование показателей

Единица

измерения

Количество единиц измерения

Величина

показателей

4.15 Вопросы стандартизации

Представляются вопросы стандартизации типового технологического процесса, организации технологической подготовки производства, обоснования применяемых методов и систем обеспечения качества исходных материалов и приготавливаемой бетонной смеси, разработки системы управления производством, эффективности использования методов стандартизации.

4.16 Заключение

Проводится анализ технико-экономической, технологической, экологической, эстетической и пр. эффективности принятых технических решений, по сравнению с другими возможными (существующими) конструктивными вариантами. Особое внимание уделяется нестандартным способам решения конкретных технологических задач. При необходимости представляются меры по совершенствованию технологии подготовки сырьевых материалов и производства бетонных смесей.

4.17 Список использованных источников

В конце пояснительной записки (после заключения) приводится использованный библиографический список. Использованные источники (нормативные, патентные, литературные) приводятся в порядке упоминания в тексте пояснительной записки.

5 Оформление пояснительной записки и иллюстративной части курсового проекта

Текст пояснительной записки должен быть кратким, без излишних подробностей и деталей, строго соответствующим требованиям настоящих методических указаний. Пояснительная записка должна содержать: титульный лист (приложение 1), задание на проектирование (приложение 2), реферат (приложение 3), содержание, введение, основную часть с соответствующими разделами (подразделами), заключение и список использованных источников. Нумерация и оформление разделов, подразделов, страниц, таблиц, рисунков, графиков, формул и др. должны отвечать требованиям представленных в разделе 1 нормативных материалов. Таблицы, рисунки, графики  должны иметь названия (по аналогии с оформлением настоящих методических указаний). Пояснительная записка выполняется с одной стороны листов стандартных размеров (А-4) путем компьютерной распечатки. Обязательна ссылка на литературный источник (в виде цифры в прямой квадратной скобке, соответствующей порядковому номеру источника).

Иллюстративная часть выполняется на одном листе формата А-1 и должна представлять размещение оборудования и взаимосвязь между отдельными агрегатами (технологическими переделами). Компоновка оборудования БСЦ должна обеспечивать заданную производительность, требуемое качество сырьевых материалов и готовой продукции, поточность, оптимальную организацию и контроль технологического процесса, минимальные затраты на транспортные операции, надлежащие условия работы обслуживающего персонала, экологические аспекты и безопасность труда.

Размещение оборудования должно быть представлено на двух вертикальных и двух-трех горизонтальных разрезах. Разрезы выбираются с учетом получения максимально возможной информации. На планах и разрезах должны быть указаны габаритные размеры основного оборудования, отметка его высот, привязка к осям производственного здания. Конфигурация и размеры оборудования должны соответствовать его реальным параметрам с учетом принятого масштаба.

На чертеже должны быть отражены основные элементы БСЦ (тракты транспортировки и распределения компонентов в расходные бункера, дозаторное, смесительное отделения, конструктивное решение выгрузки бетонной смеси из смесителей и ее подачи к месту потребления). При использовании дополнительных технических решений (активации компонентов и бетонной смеси, ее предварительного разогрева, применении модифицирующих добавок и др.) необходимо предусмотреть соответствующее оборудование во взаимосвязи с базовым производством.

На чертеже размещается спецификация основного технологического оборудования, агрегатов и механизмов. Масштаб подбирается с учетом максимального и равномерного заполнения поля листа.

6 Подготовка курсового проекта к защите

Законченный курсовой проект в предусмотренный заданием срок сдается на кафедру руководителю для просмотра и проверки. После внесения поправок и доработок проект представляется к защите.

Для защиты студент готовит доклад, продолжительностью до 10 мин, в котором отражаются особенности запроектированного бетоносмесительного цеха, принятые принципиальные решения, способы и приемы. Особое внимание уделяется разработанным нестандартным мерам совершенствования бетоносмесительного производства. После доклада и ответа на поставленные вопросы определяется оценочный балл выполненной работы. После защиты курсовой проект сдается в архив для хранения.

Список литературы

1. Баженов Ю.М. Технология бетона. – М.: Изд. Ассоциации строительных вузов, 2007. – 526 с.

2. Технология бетона, строительных изделий и конструкций / Ю.М. Баженов [и др.] – М.: Изд. Ассоциации строительных вузов, 2004. – 236 с.

3. Комар А.Г., Баженов Ю.М., Сулименко Л.М. Технология производства строительных материалов. – М.: Высшая школа, 1990. – 447 с.

4. Черных В.Ф., Пшеничный Г.Н. Специальные бетоны: учеб. пособие. – Краснодар: КубГТУ, 1994. – 109 с.

5. Пшеничный Г.Н. Стадийность твердения цементных систем и ее практический аспект. Монография – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2009.–353 с.

6. Руководство по проектированию технологических линий и бетоносмесительных узлов предприятий сборного железобетона с использованием предварительного пароразогрева бетонных смесей и химических добавок. – М.: ЦНИИЭПсельстрой, 1982. – 75 с.

7. Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях. – М.: НИИЖБ, 2005. – 275 с.

8. Журавлев М.И., Фоломеев А.А. Механическое оборудование предприятий вяжущих материалов и изделий на базе их. – М.: Высшая школа, 1983. – 232 с.

9. Королев К.М. Механизация приготовления и укладки бетонной смеси. – М.: Стройиздат, 1986. – 136 с.

10. Производство сборных железобетонных изделий. Справочник / Под ред. К.В. Михайлова, К.М. Королева. – М.: Стройиздат, 1989. – 447 с.

11. Руководство по определению характеристик материала заполнения и геометрических параметров бункеров. – М.: Стройиздат, 1978. – 29 с.

12. Пчелинцев В.А., Виноградов Д.В., Коптев В.Д. Охрана труда в производстве строительных изделий и конструкций. – М.: Высшая школа, 1986. – 310 с.

13. Пчелинцев В.А., Коптев В.Д., Орлов Г.Г. Охрана труда в строительстве. – М.: Высшая школа, 1991. – 271 с.

Приложение А

(обязательное)

Форма титульного листа курсового проекта

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Факультет строительства и управления недвижимостью

Кафедра производства строительных изделий и конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплинеТехнология бетона и строительных изделий (Ч. 1)

(наименование дисциплины)

на тему: _____________________________________________________

(тема курсового проекта)

_____________________________________________________________

Выполнил(а) студент(ка) группы_________________________________

_____________________________________________________________

(фамилия, имя, отчество)

Допущен к защите_____________________________________________

Руководитель (нормоконтроль) проекта___________________________

_____________________________________________________________

(подпись, дата, расшифровка подписи)

Защищен__________________                 Оценка____________________

                                 (дата)

Члены комиссии______________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

(подпись, дата, расшифровка подписи)

Краснодар

20__г.

Приложение Б

(обязательное)

Форма задания на курсовое проектирование

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Факультет строительства и управления недвижимостью

Кафедра производства строительных изделий и конструкций

                                           УТВЕРЖДАЮ

                                                          Зав. кафедрой ПСКиСМ

                                                           ____________________

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

Студенту_______________________группы_________________

факультета_____________________________________________

специальности__________________________________________

(код и наименование специальности)

Тема проекта___________________________________________

______________________________________________________

Содержание задания_____________________________________

______________________________________________________

Объем работы:

а) пояснительная записка_______________________________с.

б) иллюстративная часть___________________лист(ов) формата А1

Рекомендуемая литература________________________________

_______________________________________________________

_______________________________________________________

Срок выполнения: с «___»____________по «___»_____________

Срок защиты                                                   «___»_________20__г.

Дата выдачи задания                                      «___»_________20__г.

Дата сдачи проекта на кафедру                      «___»_________20__г.

Руководитель проекта          __________________

                       (подпись)

Задание принял студент       __________________

                       (подпись)

Приложение В

(обязательное)

Пример оформления реферата

РЕФЕРАТ

Курсовой проект:  __ с., __ табл., ___ рисунков, ___ источников, ___ приложений, иллюстративная часть – 1 лист формата А1.

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ И ЕГО РАЗНОВИДНОСТИ, ЗАПОЛНИТЕЛИ, БЕТОННАЯ СМЕСЬ, РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТОНА, БЕТОНОСМЕСИТЕЛИ, ДОЗАТОРЫ, БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬНЫЙ ЦЕХ, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Проект бетоносмесительного цеха для производства бетонной смеси в технологии наружных стеновых панелей мощностью ____ тыс. куб. м в год (пример).

Обоснована технологическая схема БСЦ, подобрано и скомпоновано основное технологическое оборудования. Выполнены технологические расчеты, проектные работы, представлены мероприятия по контролю качества сырьевых материалов и конечного продукта, технике безопасности, экологии и охране труда. Рассчитаны основные технико-экономические показатели.

ПРОЕКТ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬНОГО ЦЕХА

Методические указания

Составитель Пшеничный Геннадий Никифорович

Редактор                                                                    Н.А. Колычева

Компьютерная верстка                                            Э.И. Новиков

_________________________________________________________

Подписано в печать                                                  Формат 60х84/16

Бумага офсетная                                                        Офсетная печать

Печ. л.                                                                         Изд. № 137

Усл. печ.                                                                      Тираж 50 экз.

Уч. изд. л.                                                                     Заказ №

Цена      руб.

______________________________________________________

Кубанский государственный технологический университет

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, кор. А

Типография ФГБОУ ВПО «КубГТУ»: 350058, г. Краснодар,

ул. Старокубанская, 88/4




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. Проектирование электрической части цеха

2. Электроснабжение и эксплуатация электрооборудования участка инструментального цеха

3. Расчет и выбор системы электроснабжения участка ремонтно- механического цеха

4. Монтаж электропроводки в насосной станции цеха по производству серной кислоты «ЗАО Метахим»

5. Проект и его характеристика

6. Проект IEEE 802

7. Инвестиционный проект

8. Проект ИТП для административного здания

9. Проект торгово-распределительного центра

10. Проект одноэтажного промышленного здания с АБК