5. Определение вместимости складов материа­лов и технологический расчет бетоносмеситель- ного цеха

Потребность в материалах для выполнения годовой программы определяется в соответствии с заданной годовой производительностью предприятия и режимом его работы. Расчет ведется в табличной форме (табл.18) по выбранному в преды­дущем разделе составу бетона с учетом потерь добавок и цемента 1,5 %, заполни­телей - 2 %.

Цемент на завод железобетонных изделий может поступать: в железнодо­рожных вагонах бункерного типа, разгружающиеся гравитационным способом в приемное устройство, находящееся ниже уровня земли, в железнодорожных ваго­нах цементовозах или автоцементовозах, саморазгружающихся пневматическим способом, а также в обычных крытых железнодорожных вагонах, из которых це­мент выгружают при помощи пневматических всасывающих устройств. Разгруз­чики цемента оборудованы рыхлителями и всасывающими соплами, в которых поддерживается разряжение порядка 400...500 мм рт.ст., создаваемое мощным ва­куумным насосом. С места выгрузки цемент подается в силоса склада или частич­но в расходные бункера бетоносмесительного цеха.

Таблица 18

Наименова­ние мате­риала	Единицы измерения	Расход мате­риалов на 1м3 бетона	Потребность
			в год	в сутки	в смену	в час
Цемент с потерями	т
Песок с пстерями	м3
Щебень по­терями	■ м3
Вода	м3
Добавки с потерями	т

где Q_r - суммарная годовая потребность предприятия в цементе и тонко-

Вместимость склада цемента и золы или другой тонкомолотой активной ми­неральной добавки (т)

дисперсной минеральной добавке с учетом потерь, т;

п - количество суток хранения материалов на складе; п - 5...1 суток при дос­тавке материалов автотранспортом; п = 7... 10 суток при доставке материалов железнодорожным транспортом; Д - расчетное количество рабочих суток в году; К₃ - коэффициент заполнения склада, обычно принимается Кз - 0,9. Тип склада для хранения цемента и минеральных добавок выбирается по требуемой вместимости из справочной литературы [16]. По СНиП 3.09.01-85 [5] складирование и хранение цемента следует осуществлять в специализированных силосных складах. Разгрузку и транспортирование цемента и пылевидных доба­вок производят пневмооборудованием. Не допускается хранить цемент во вре­менных амбарных складах, на площадках под навесами или брезентовыми покры­тиями, а также вблизи материалов, выделяющих аммиак. При хранении цемента не допускается одновременное складирование в одной емкости цемента разных

видов и марок.

В пояснительной записке каждый студент приводит схему склада цемента и ее описание. При этом должны быть отражены: способы и оборудование для раз­грузки автомобильных и железнодорожных цистерн, а также вагонов бункерного типа и крытых; мероприятия для предотвращения слеживания цемента и перекач­ки из силоса в силос, оборудование для подачи цемента в бетоносмесительный цех и оборудование для обеспыливания воздуха.

Вместимость склада заполнителей (м )

где — годовая потребность предприятия в мелком и крупном заполните-

ле с учетом потерь, м . Длина склада заполнителей, м,

где — высота бункеров заполнителей, обычно 12... 16 м;

угол наклона стенок бункеров к горизонту не менее 50° для щебня и

гравия и 55° для песка.

Для хранения заполнителей на складе предусматривается два отсека для пес­ка и не менее четырех отсеков для крупного заполнителя. Отсеки для песка при­нимаются одинаковой вместимости, а для крупного заполнителя их вместимость принимается пропорциональной соотношению фракций, которое приведено в табл.19.

Таблица 19

Наибольшая круп ность зерен, мм	Зерновой состав крупного заполнителя, % по объёму, следующих факций
	5...10 мм	10...20 мм	20...40 мм	40...70 мм
20	35	65	-	-
40	25	25	50	-
70 15		20	25	40

По найденной вместимости подбирают из справочной литературы [16] тип склада заполнителей и помещают в пояснительную записку характеристику и технологическую схему склада заполнителей, а также ее описание. При этом бо­лее подробно описывают конструкцию приемного устройства склада заполните­лей, способы рыхления заполнителей в зимнее время перед разгрузкой железно­дорожных вагонов, перемещение материала из приемного устройства в нужный отсек склада, мероприятия по предотвращении: загрязнения, увлажнения и смер­зания заполнителей при хранении: транспортировку материлов со склада в бето-носмесительный цех.

Технологический расчет бетоносмесителыюго цеха (БСЦ) на заданную мощ­ность предприятия начинается с определения часовой производительности БСЦ в м³ бетонной смеси:

где Рч — заданная годовая мощность предприятия, мЗ;

1,2 - коэффициент резервного увеличения мощности по СНиП 3.09.01-85 [5J; Д - расчетное количество рабочих суток в году; z - количество смен в сутки;

Т - продолжительность одной смены, ч. При трехсменной работе предпри­ятия вместо произведения z*T подставляется 23 ч;

К_Б - коэффициент часовой неравномерности спроса бетонной смеси; при стендовом и кассетном способах производства К_/; = 0,5...0,6, для агрегатно-поточных и конвейерных линий К_в - 0,7...0,8;

К_в - коэффициент годового фонда работы оборудования по времени в тече­ние суток, К_в = 0,9...0,92.

Вместимость по загрузке (м³) всех смесительных машин периодическо­го действия

где и, - расчетное количество замесов в час при перемешивании компонентов бетонной смеси, выбирается по [9];

Р - коэффициент выхода бетонной смеси, берется или по данным расчета состава бетонной смеси, или по [9].

По ГОСТ 7473-94 [17] бетонные смеси всех марок по удобоукладываемости для всех видов бетонов приготавливают в смесителях принудительного действия. Бетонные смеси для тяжелого бетона марок П1...П5, Ж1 и для легкого бетона класса В 12,5 и выше, средней плотностью Д 1600 и выше, марок по удобоукла­дываемости П1...П5 и Ж1 допускается приготавливать в гравитационных смеси­телях. Сухие бетонные смеси приготавливаются в смесителях принудительного действия.

По справочной литературе [16] студент выбирает тип бетоносмесителя и в пояснительную записку помещает его характеристики. Количество бетоносмеси­телей с округлением в большую сторону до целого числа определяется из соот­ношения

где У_БС - вместимость по загрузке одного бетоносмесителя, м³. Количество материалов на один замес бетоносмесителя;

где Цз,.Пз.,Щ.,В.,А - расчетный расход цемента, песка, щебня, воды в кг и рабоче­го раствора добавок в л на 1 м³ бетонной смеси;

Р — коэффициент выхода бетонной смеси. Расход щебня на замес бетоно­смесителя определяется пофракционно.

По найденному количеству материалов на замес подбирают из справочной литературы [16] весовые автоматические дозаторы так, чтобы количество отмери­ваемого материала находилось в пределах взвешивания дозатора. Сведения по выбранным дозаторам заносятся в табл. 20.

Таблица 20

Дс зируемый материал	Масса мат. на замес,кг	Тип дозатора	Пределы до­зирования, кг	Цикл дози­рования, с	Погрешность дозир., %
Цемент
Песок					1 i
Щебень: 5...10мм
10...20 мм
Вода
Добавка

При использовании активных минеральных добавок необходимо предусмот­реть раздельное дозирование добавок и цемента, поэтому подбираются дозаторы отдельно для цемента и АМД. Микрокремнезем используется в виде водной су с-

пензии - пульпы, которая дозируется водным дозатором. По ГОСТ 7473-94 [17] погрешность дозирования исходных материалов весовыми дозаторами циклично­го и непрерывного действия не должна превышать для цемента, воды, сухих хи­мических добавок, рабочего раствора жидких химических добавок ± 1 %, запол­нителей - ± 2 %.

Доставка заполнителей со склада в расходные бункера бетоносмесительного цеха, как правило, производится одним ленточным конвейером, работающим попере­менно на подаче песка и щебня (гравия). Чистое время работы конвейера, ч, со­ставляет

где Т - продолжительность смены, ч;

/I - время, затрачиваемое на устранение возможных поломок конвейера в смену, ч, ti = 1ч;

/з - время очистки конвейера при переходе от одного к другому виду запол­нителя, ч,

S - число переключений в смену, S =10... 16; а - время одной очистки,

V_Km - скорость движения ленты конвейера, м/с, V = 1,6 м/с; 1_о6щ - общая длина конвейера, м,

Ь_гвр - длина горизонтальной части конвейера, принимается равной длине

склада заполнителей, м;

1_накл - длина наклонного участка конвейера, м, рассчитывается из условия

подачи материала на высоту 30 м при максимальном угле наклона ленточ­ного конвейера с гладкой лентой для подачи песка и щебня 18 ^с, а для пода­чи гравия и керамзитового гравия - 12... 15 °. Требуемая производительность ленточного конвейера (т/ч)

где - часовая потребность бетоносмесительного цеха в мелком и круп-

ном заполнителе, т.

Часовые потребности материалов с учетом потерь берут из табл.18 и умно­жают их на насыпные плотности материалов в т/м³.

По требуемой производительности ленточного конвейера из справочной ли­тературы выбирают тип ленточного конвейера, характеристики которого поме­щают в пояснительную записку.

Бетоносмесительные цехи (установки) должны иметь в своем составе бунке­ра с отсеками для цемента, заполнителей и добавок в соответствии с ОНТП 07-85 [9]. Вместимость расходных бункеров для цемента и тонкомолотых минеральных добавок, м³,

где С_ч - часовая потребность цеха в цементе (активной минеральной добавке ) с учетом потерь, т;

q - количество часов работы цеха, обеспеченных запасом цемента (АМД) в расходном бункере, по ОНТП 07-85 [9] q = 2...3 часа; р - насыпная плотность цемента или АМД, т/м³; К₃ - коэффициент заполнения отсеков материалом принимается около 0,9,

Для расчета вместимости бункеров принимается насыпная плотность цемен­та в разрыхленном состоянии (1,0 т/м³), золы - 0,8 т/м³. Вместимость расходных бункеров заполнителей

где C]_s - часовая потребность цеха в крупном или мелком заполнителе, м ;

q^[ - количество часов работы бетоносмесительного цеха, обеспеченных за­пасом материалов в расходных бункерах (по ОНТП 07-85 [9] - 1 ...2 часа). Исходные материалы для бетонной смеси загружают в работающий смеси­тель, как правило, одновременно. Для этого отдозированные заполнители посту­пают в сборный бункер, а из него - в смеситель. Вместимость сборного бункера (м³) для мелкого и крупного заполнителей, отдозированных на один замес, -

где П.,Щ - количество песка и щебня в кг на один замес бетоносмесителя; Pn-'Рщ ~ насыпные плотности песка и щебня, кг/м³.

В бетонную смесь для тяжелого бетона рабочий раствор химической добавки вводят вместе с водой затворения. Для этого обычно отдозированный раствор до­бавки рабочей концентрации выливается в дозатор воды, куда доливается остав­шаяся часть воды затворения, при этом происходит перемешивание добавки со всей водой затворения и затем ее равномерное распределение в бетонной смеси.

Наименьшая допустимая температура заполнителей при выходе из склада +5°С, наибольшие допустимые температуры плотных заполнителей при загрузке в бетоносмеситель +40°С, пористых - +70°С. При необходимости использования горячей воды или цемента, их температура не должна превышать +70°С, а после­довательность загрузки бетоносмесителей должна быть следующей:

• при использовании горячей воды - заполнители, горячая вода, цемент;

• при использовании горячего цемента - мелкий заполнитель, цемент, крупный за­ полнитель, вода, химическая добавка.

Наибольшие допустимые температуры бетонной смеси при выходе из смеси­теля при обычном методе приготовления +35°С, при использовании предвари­тельно разогретых бетонных смесей +60°С. Наименьшая допустимая температура бетонной смеси при выходе из смесителя в зимнее время должна быть для изде­лий, формуемых в закрытых цехах +10°С, для изделий, формуемых на открытых

полигонах, +ЗО°С.

Вместимость передаточной тележки (м³) для транспортирования бетонной смеси из бетоносмесительного цеха в формовочный, рассчитывают на два замеса бетоносмесителя:

В пояснительной записке каждый студент приводит все технологические расчеты, схему бетоносмесительного цеха и ее описание, а также схему приготов­ления добавок и ее описание.