МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ

Казахская головная архитектурно-строительная академия.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Заполнители бетона»

Тема: Цех по производству безобжигового зольного гравия. Марки М300. Производительность 200 тыс. м3 в г.Костанай

Выполнил: ст.гр. ПСМИК-15-1

Алгужина Даяна

Проверила: ассист. проф., Байсариева А.М.

Алматы 2017

ВВЕДЕНИЕ:

Безобжиговый зольный гравий — искусственный пористый материал, получаемый за счет затвердевания предварительно увлажненной смеси золы-унос и любого вяжущего. Для изготовления безобжигового зольного гравия используются золы или отвальные шлакозольные смеси, образующиеся при сжигании угля на ТЭС.

  В настоящее время  промышленностью освоено ряда искусственных  пористых заполнителей. К ним относятся: керамзитовые гравий, щебень и песок; аглопоритовые щебень, гравий и песок; щебень и песок из пористого металлургического шлака (шлаковая пемза); песок и щебень перлитовые вспученные; шунгизитовый гравий; глинозольный керамзит; гравий и щебень из кремнистых пород.

          На основе этих заполнителей получены легкие бетоны: теплоизоляционные (перлитобетон и керамзитобетон из легких разновидностей керамзита); конструкционно-теплоизоляционные (перлитобетон, керамзитобетон и легкие бетоны на основе шунгизита, глинозольного керамзита, вспученных кремнистых пород, аглопоритобетон, щлакопемзобетон); конструкционные, в том числе высокопрочные (аглопоритобетон, шлакопемзобетон, бетон на вспученных кремнистых породах). Из бетонов на перечисленных заполнителях можно изготовить всю номенклатуру строительных конструкций, выпускаемых нашей промышленностью.

Поэтому рекомендуется  организовывать комплексное строительство из легкобетонных изделий и конструкций. Применение легких бетонов для ограждающих и несущих конструкций, например жилых зданий, приводит к значительному снижению трудозатрат, расхода бетона, цемента, арматурной стали, сметной стоимости строительства, удельных капитальных вложений, транспортных расходов, уменьшению массы зданий.

          В местах месторождений  вулканических водосодержащих горных пород, а также гидратированных слюд с учетом целесообразного радиуса их перевозки рекомендуется производить вспученные перлит и вермикулит.

          Кроме того, в отдельных  случаях может, организовано производство, например, безобжигового зольного гравия, гравия на основе глиноперлитовых смесей и т. д. При наличии в районе  нескольких видов сырья или отходов промышленности решению вопроса организации производства заполнителей должен предшествовать технико-экономический анализ. 

Безобжиговый зольный гравий, полученный предложенным способом, отличается повышенной водостойкостью, декоративностью и может быть использован в производстве бетонных блоков, панелей при их отделке по технологии с обнажением заполнителя. Изделие, отделанное с применением такого гравия, будет иметь эффектный вид при изготовлении лицевого слоя с применением белого или цветного цемента.

НОМЕНКЛАТУРА:

           Безобжиговый зольный  гравий (БЗГ) марки 800, ρ_н = 700 – 800 кг/м³. объем межзерновых пустот 32-45 %, прочность при сжатии 3-4 МПа, коэффициент размягчения 0,8 – 1. Потери массы при кипячении 0%, стойкость против силикатного распада 0%, морозостойкость – потеря в массе после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания 0,5 – 10%.

В настоящем стандарте применяют следующие термины:

Комовые огнеупорные глины: Природные огнеупорные глины каолинитового и каолинитогидрослюдистого состава, поставляемые с карьерной влажностью.

Порошкообразные огнеупорные формовочные глины: Продукт переработки природных огнеупорных глин методом сушки и тонкого измельчения.

Классификация глин в зависимости от химических и физических показателей приведена в таблице 1.

Таблица 1

Признак классификации	Норма
	высокая	средняя	низкая
1 Массовая доля Al 2 О3, %	Св. 33,0	28,0 - 33,0	23,0 - 28,0
2 Массовая доля железа в пересчете на Fe 2 О3	3,0 - 4,5	1,5 - 3,0	Не более 1,5
3 Потеря массы при прокаливании, %	14,0 - 18,0	10,0 - 14,0	Не более 10,0
4 Коллоидальность, %	Св. 20,0	14,0 - 20,0	8,0 - 14,0
5 Концентрация обменных катионов, мг . экв/100 г сухой глины	Св. 25,0	15,0 - 25,0	7,0 - 15,0

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Основные параметры и типы:

Золы по виду сжигаемого угля подразделяют на:

-антрацитовые,  образующиеся при сжигании антрацита, полуантрацита и тощего каменного угля (А);

-каменноугольные,  образующиеся при сжигании каменного, кроме тощего, угля (КУ);

-буроугольные,  образующиеся при сжигании бурого угля (Б).

В данной работе будут использованы каменноугольные золы.

Золы в зависимости от химического состава подразделяют на типы:

-  кислые (К) - антрацитовые, каменноугольные и буроугольные, содержащие оксид кальция до 10%;

-  основные (О) - буроугольные, содержащие оксид кальция более 10% по массе.

В данной работе будут использованы кислые золы.

Золы в зависимости от качественных показателей подразделяют на 4 вида:

I  - для железобетонных конструкций и изделий из тяжелого и легкого бетонов;

II  - для бетонных конструкций и изделий из тяжелого и легкого бетонов, строительных растворов;

III  - для изделий и конструкций из ячеистого бетона;

IV  - для бетонных и железобетонных изделий и конструкций, работающих в особо тяжелых условиях (гидротехнические сооружения, дороги, аэродромы и др.)

Влажность золы должна быть не более 1% по массе.

Золы-уноса в зависимости от величины   суммарной   удельной  эффективной  активности естественных радионуклидов А  применяют:

- для  производства материалов, изделий и конструкций, применяемых для строительства и реконструкции жилых и общественных зданий при А  до 370 Бк/кг;

- для  производства материалов, изделий и конструкций, применяемых для строительства производственных зданий и сооружений, а также строительства дорог в пределах территорий населенных пунктов и зон перспективной застройки при А  свыше 370 Бк/кг до 740 Бк/кг.

При  необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных выше.

Технологическая часть Выбор способа и технологической схемы производства Описание принятой технологии и организации производства

Технический результат достигается тем, что по способу изготовления безобжигового зольного гравия, включающему подготовку цементно-зольной сырьевой смеси, формирование из нее гранул, нанесение на поверхность гранул тонкомолотой сырьевой смеси и пропаривание, в качестве тонкомолотой смеси используют смесь молотого боя силикатного стекла и золы ТЭС, взятых с удельной поверхностью 2800-5000 см²/г в массовом соотношении 1:9-9:1, сформированные гранулы подсушивают при температуре 80-90°С в течение 4-6 мин до образования на их поверхности корочки, после чего нанесение на их поверхность указанной смеси осуществляют плазменным напылением до получения на поверхности гранул покрытия, образующего после пропаривания водостойкую стеклообразную пленку.

Путем совместного помола огнеупорной глины, золы ТЭС, воды подготавливают сырьевую смесь, из которой формуют гранулы гравия фракции 20-40 мм. Затем через 10-12 ч осуществляют напыление на гранулы предварительно приготовленной смеси молотого боя силикатного стекла и золы ТЭС.

Смесь молотого боя силикатного стекла и золы ТЭС приготавливают следующим образом. Предварительно очищенный от загрязнений бой стекла дробят и подвергают помолу до получения порошка с удельной поверхностью 2800-5000 см²/г. Для помола может быть использован бой любого силикатного стекла (тарного, листового, медицинского и т.д.).

Подготавливают золу ТЭС с удельной поверхностью 2800-5000 см²/г. Молотый бой стекла и золу ТЭС смешивают в массовом соотношении 1:9-9:1, например, согласно таблице.

Гранулы с напыленным покрытием пропаривают (в пропарочной камере или автоклаве) в течение 4-6 ч при температуре 80°С. При пропаривании протекают реакции образования "цементирующих" гипросиликатов кальция, закрепляющих на поверхности гранул напыленное покрытие из смеси молотого боя силикатного стекла и золы ТЭС. В результате на поверхности гранул безобжигового зольного гравия образуется закрывающая поры и пустоты тонкая защитная водостойкая стеклообразная пленка серого или черного цвета.

Выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования

Количество необходимых машин рассчитывается по формуле

,

где М – количество машин;

П_r - требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу (принимается по таблице формы 6);

П – часовая производителыюсть машины;

К_н – нормативный коэффициент использования оборудования, обычно равен 0,8-0,92.

В производстве заполнителей используются приемные и расходные бункеры, машины для дробления, измельчения, сушильные установки, печи для обжига. Приводим рекомендации по технологическим расчетам этого оборудования.

Расчет расходных бункеров производится исходя из 1,5–2–часового запаса материала. Требуемый размер бункера определяют по формуле

,

где – требуемая полезная емкость бункера, м³;

– коэффициент заполнения, принимается равным 0,85–0,9 .