2. Технологиялық бөлім

2.1 Кәсіпорын мен оның негізгі цехтарының құрамы

Зауыт гидротехникалық көпір құрылысына арналған бетон бұйымдарын шығарады. Кәсіпорын құрамына:

1. Өндірістің бас корпусы, қос бірегейлендірілген аралықтардан 18х138м құралады. Шикі затты араластыру, цех ішіндегі полуфабрикаттар мен дайын өнімдерді, жұмысшылардың еңбегін жеңілдету және технологиялық қондырғыларды құрастыру бойынша операцияларды жүзеге асыру үшін цех ішінде көтергіш-тасымалдағыш қондырғылар маусымдық қолданыстағы-жүк көтергіштігі 10т болатын көпірлі кранды қолданады.

2. Екі бетон араластырғышы кірпіш құрылыспен қоршалған.

3. Дайын өнім қоймасы.

4. Үш аралықты ашық кранды эстакадасы түрінде орындалады. Әрбіреуінде жүк көтергіштігі 10т болатын көпірлі кранорналасалы.

5. Сыйымдылығы 720т болытын цемент қоймасы.

6. Сыйымдылығы 20т болатын толтырғыштар қоймасы.

9. Әкімшілік – тұрмыстық корпусы өлшемдері 18х30 м.

2.2 Өндірістік бағдарламасы

Өндірістік бағдарламаларды есептеу берілген жылдық бағдарламалар, бұйымның номенклатурасы мен цехтардың қабылданған жұмыс режимдері нәтижелерінен жүргізіледі. Есептеуді кесте-3.1- енгізілді.

Кесте 3.1. Негізгі бұйымның өндірістік бағдарламасы

№	Атауы	Өнімділігі, м3
		жылдық	тәуліктік	сағаттық
1	Тік бұрышты гидротехникалық құбыр	20000	79,4	5
2	Көпір-жол тақтасы	13000	51,6	3,2
Барлығы		33000	131	8,2

2.3 Негізгі технологиялық шешімі

Аталмыш өндірістік цехының өлшемдері 36х138м болады, Тік бұрышты гидротехникалық құбыр өндіру бойынша желісі цех ауданының жартысына орналасады. Қалған ауданы бос болады. Сондықтан бос орынды тиімді пайдалану үшін негізгі шешім бойынша аталмыш жобада жол-көпір тақтасын өндіру бойынша жаңа технологиялық желіні енгізу қабылданды. Бетон бұйымдарын өндіруге арналған осы түрі шығын және орташа қуатты зауытта көбінесе ағынды-агрегатты әдісімен өндіру өте тиімді болатындығын көрсетті. Бұл әдісі күрделі емес технологиялық қондырғылар, шағын өндірістік алаң, цехтың 1м² өндірістік алаңының дайын өнім шығаруы жоғары тиімділікте болады. Сонымен қатар бұл әдісі қондырғыларды қайтадан жөндеуді жедел жүзеге асыруға және бір түрінен басқа түріне ешбір шығынсыз қалыптауға ауысуға тиімді болады. Әсіресе аталмыш әдісі көпір-жол плитасын өндіруге өте тиімді болатындығы тәжірибеде нақтыланған. Бұл әдісі экономикалық тиімділігі жоғары және салынған күрделі қаржыны өтеу мерзімі жылдам, сондықтан жобада ағынды-агрегатты әдісін таңдап алдық.

2.4 Бұйымның негізгі түрлеріне арналған бетон қоспасының жобалық құрамын есептеу

Исходные данные к расчету:

Марка бетона М500

ПЦ-600-ДО ρ_ист = 3,1г/см³,

ρ_н = 1300 кг/м³

• песок кварцевый - р_п = 2,62 г/см³;

р_н.п. = 1,50 г/см³;

V_{пуст. п} ⁼ 0,45; М^п_кр = 2,3;

ПГИ не более 2,5%;

W = 2 % (ГОСТ 8736-93).

• Гранитный отсев – R_пр. = 600; ρ_щ = 2,6 г/см³; ρ_н.щ. = 1,35 г/см³;

V_{пуст. щ.} = 0,39; ПГИ не более 1 %; содержание

частиц слабых пород до 10%.

Проектирование и подбор состава тяжёлого бетона производится в соответствии с ГОСТ 27006-95 с учётом исходных данных по таблицам, графикам и номограммам.

Расчёт состава бетона производится в следующем порядке:

а) водоцементное отношение определяем по формуле

В/Ц = A ∙ R_ц / ((R_б / k₁ ∙ k₂) + (0,5 ∙ A ∙ R_ц)), где

А = 0,55 - коэффициент чистоты заполнителей; R_ц = 592 кгс/см² – активность цемента; R_б = 327 кгс/см² – средняя прочность бетона; k₁ = 0,92; k₂ = 0,95

В/Ц = 0,55 ∙ 592 / ((427/ 0,92 ∙ 0,95) + (0,5 ∙ 0,55 ∙ 592)) = 0.5

Ц/В = 1 / 0.5= 2.35

Значение коэффициента А уточняется по графику (рис. 1) в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси, крупности песка и щебня, НГЦТ, Ц/В и R_к.п. / R_б. Суммарная поправка ∆А подсчитывается как алгебраическая сумма частных поправок.

Рисунок 3.1 - График для уточнения коэффициента А в зависимости от ОК, Ж, Мⁿ_кр, НГЦТ, Ц/В, прочность щебня к прочности камня

Значение коэффициента А уточняется по графику (рис.1) в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси, крупности песка и щебня, НГЦТ, Ц/В и R_к.п. / R_б. Суммарная поправка ∆А подсчитывается как алгебраическая сумма частных поправок.

Таблица 3.2

Уточнение коэффициента А

Вид поправки	Величина поправки
По ОК ∆А1 по Мпкр ∆А2 по НГЦТ ∆А3 по НКЩ ∆А4 по Ц/В ∆А5 по Rк.п. / Rб ∆А6	- 0,027 - 0,005 +0,018 - 0,02 - -
Сумма ∆А	- 0.034

б) уточнённое В/Ц с учётом поправок определяется по формуле

В/Ц = (А + ∆А) ∙ R_ц / ((R_б/ k₁ ∙ k₂) + (0,5 ∙ (A + ∆А) ∙ R_ц) )

В/Ц = (0,55 – 0,034) ∙ 592 / ((427 / 0,92 ∙ 0,95) + (0,5 ∙ (0,55 – 0,034) ∙

592)) = 0.425

Ц/В = 1 / 0,425= 2.35

в) предварительный расход воды В₁ определяется по рисунку 2.

В₁ =204 л/м³

Расход воды уточняется в зависимости от качества применяемых материалов. Сумма ∆В считается как алгебраическая.

г) расход воды с учётом приведённой корректировки определяется по формуле

В = В₁ +∆В

Рисунок 3.2 – График расхода воды на 1 м³ бетона в зависимости от пластичности бетонных смесей.

Таблица 3.3

Поправки к расходу воды

Вид поправки	Величина, л/м3
По породе крупного заполнителя Rкз=600 По виду крупного заполнителя (щебень) По Мпкр=2.8 По НГЦТ=26% По содержанию в щебне ПГИ – 2 % По содержанию в песке пыли и ила - до 2% (но не глины).	В1 = + 7 В2 = - 0 В3 = +3 В4 = - 4 В5 = +1 В6 = + 0
Итого:	В = 7

В = 204 + 7= 211л/м³

д) предварительный расход цемента определяем по формуле

Ц = (В₁ + ∆В) / В/Ц

Ц = (204 + 7) / 0,425 = 496 кг/м³

е) окончательный расход воды равен:

В = 211 кг/м³

ж) окончательный расход цемента равен:

Ц = 496 кг/м³

з) абсолютный объём цементного теста определяем по формуле

V_ц.т. = В + Ц / ρ_ц,

где ρ_ц – плотность цемента.

V_ц.т. = 211 + 496 / 3,1 = 228 л/м³

и) абсолютный объём заполнителей определяем по формуле

V_з = 1000 - V_ц.т.

V_з = 1000 – 228= 772 л/м³

При НКЩ = 5-20 мм принимается одна фракция.

к) расход щебня определяется по формуле

Щ = ρ_н.щ. ∙ 1000 / (1 + V_{пуст. щ.} ∙ ((а + ∆а_ок -∆а_ц) – 1) ),

Завод предназначается для выпуска 9840 м³ в год бетонных изделий и имеет в составе:1

Рисунок 3.4 – Номограмма для определения коэффициента заполнения пустот и раздвижки зерен щебня раствором в зависимости от пустотности щебня и песка.

м) объёмная масса бетонной смеси определяется по формуле

ρ_б.с. = В + Ц + П + Щ

ρ_б.с. = 211+496+582+1079= 2368кг/м³

н) абсолютный объём материалов определяется по формуле

V_м = В + Ц / ρ_ц + П / ρ_п + Щ / ρ_щ

V_м = 211+496/3,1+582/2,62+1079/2,64 = 1000 л/м^3.

Для экономии количества цемента применяется добавка СП-1.

Так как НГ = 26%, то дозировку СП - 1 принимается 0,65% от массы цемента.

1) расход воды: В = 211 кг/м³

Расход воды В₁, требуемый для получения заданной подвижности, для бетона с добавкой:

В₁ = к₁·В, где

к₁ – коэффициент, показывающий насколько уменьшится расход воды;

к₁ = (100-ΔВ) / 100

ΔВ – поправка расхода воды с добавкой, %: ΔВ = 7

к₁ = (100 - 7) / 100 = 0,93

В₁ = 0,93∙211 = 196.23 кг/м³

2) В/Ц бетонной смеси с добавкой должно быть не больше, чем без добавки и при введении суперпластификатора В/Ц уменьшают на 0,01-0,02:

В/Ц = 0,5 – 0,02 = 0,48

3) Определяем расход цемента:

кг/м³

4) Определяем расход песка, из условия корректировки состава бетона:

доля песка в смеси заполнителей должна быть постоянной, т.е.:

Цемента в составе бетона с добавкой меньше на 496 – 408,8 =87,2 кг/м³, а воды на 211-196.23 = 14.77 кг/м³, зная долю песка в смеси заполнителей найдем расход песка:

П = 582+(87,2+14.7)0,35= 617,7 кг/м³

5) Определяем расход щебня. Доля щебня в смеси заполнителей: 1-0,35=0,65

Расход щебня:

Щ = 1079+(87,2+14.7)0,65= 1145,2кг/м³

6) Расход добавки С-3 (сух.) составит:

Д _с = 496∙0.0065 = 3.22 кг

, где

Ц – расход цемента, кг/м³

% Д – дозировка добавки, % массы цемента;

к – концентрация раствора, г/см³

кг/м³

В₂ = В₁ - Д·ρ_р(1-к/100) = 196.23 – 30.28∙1,04∙(1-10/100) = 167.89 кг/м³

7) Абсолютная масса бетонной смеси:

ρ_б.см.= В + П + Щ + Ц + Д =

167.89+617,7+1145,2+408,8+30.28=2369,87кг/м³

8) Абсолютный объем материалов:

V_м = 167.89+30.28+1145,2/2.5+617,7/2.65+408,8/3.1=1005.9/м³

Получается при добавлении СП - 1 экономия цемента получается:

100 – (408,8/617,7)∙100 = 34 %

Снижается расход воды на:

100 – 167.89∙100/211 = 20.4%

Определение производственного состава бетона с учётом влажности.

Номинальный состав:

В = 167.89 л/м³

Ц = 408,8 кг/м³

П = 617,7 кг/м³

Щ = 1145,2 кг/м³

Д = 30.28 л

Влажность заполнителей: W_щ = 1 %, W_п = 2 %

Производственный состав с учетом влажности заполнителей:

Щ = 1145,2∙ 1,01 = 1156,7 кг/м³

П = 617,7 ∙ 1,02 = 630кг/м³

В = 1145,2 ∙ 0,01 + 617,7 ∙ 0,02 = 23,8л

Таким образом, окончательно получается

В = 167.89 – 23,8 = 144,09 л/м³ Ц = 408,8 кг/м³

П = 630 кг/м³ Щ = 1156,7 кг/м³

Д = 30,28 л