Министерство образования и науки Республики Казахстан
Карагандинский технический университет
Кафедра СМиТ
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине «Процессы и аппараты»
Тема: «Процессы и аппараты приготовления бетонной смеси при производстве керамзитобетонных стеновых панелей, производительностью 45000 м в год»
Принял: преподаватель Киреева А.О.
Выполнил: Михель В.
Караганда 2021 г
Министерство образования и науки Республики Казахстан Карагандинский технический университет
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ (ПРОЕКТ)
по дисциплине «Процессы и аппараты»
Студенту Михель В. _____группы_ПСК-20-2__
Тема: “Процессы и аппараты приготовления бетонной смеси при производстве керамзитобетонных стеновых панелей, производительностью 45000 м в год”
Задание выдано «____»___________________________________2021 г.
Руководитель__Киреева А.О. ___подпись_______________
Студент __ Михель В. __подпись________________
Содержание
строительный бетонный завод керамзитобетон
Введение
1. Классификация бетонных строительных материалов и изделий
1.2 Свойства бетонных изделий
1.3 Процесс изготовления керамзитобетонной смеси
2. Свойства сырьевых материалов, дополнительных добавок
2.1 Вяжущие
2.2 Вода
2.3 Заполнители
3. Конструкция основного технологического оборудования
4. Контроль и автоматизация процесса
4.1 Режим работы предприятия
4.2 Расчет производительности предприятия
4.3 Расчет в потребности в сырье и полуфабрикатах
5. Контроль качества продукции на заводах керамзитобетона
6. Охрана труда
7. Заключение
8. Список используемой литературы
Введение
Выбирая материал для возведения постройки, приходится оценивать не только экономическую составляющую строительства и эксплуатационные качества применяющихся материалов, но и легкость проведения монтажа. Современные технологии позволяют производить продукты, совмещающие в себе доступную стоимость, прочность, долговечность и удобство применения. Керамзитобетонные панели стеновые на сегодняшний день являются одним из востребованных видов на рынке стройматериалов. Данные стройматериалы основываются на бетонной смеси-материале, имеющем широкое применение, особенно в гражданском строительстве. На основе бетонной смеси производят плиты, панели стеновые и не только, балки, и многое другое.
Цель данной курсовой работы состоит в углублении и закреплении теоретических знаний по дисциплине «Процессы и аппараты», самостоятельной детальной проработке технической, нормативной и проектной литературы по технологии производства керамзитобетонных стеновых панелей на основе бетонной смеси.
1. Классификация бетонных строительных материалов и изделий
Сборные конструкции и детали из бетона подразделяются по наличию арматуры, виду бетона, строению и весу.
В зависимости от наличия стальной арматуры конструкции и детали бывают бетонные, не армированные стальной арматурой (блоки для стен зданий, теплоизоляционные плиты), и железобетонные, армированные стальной арматурой (балки, фермы, панели и т. д.).
Железобетонные конструкции в свою очередь подразделяются на предварительно напряженные и изготовленные без предварительного напряжения арматуры.
По виду бетона различают конструкции и детали из обыкновенных (тяжелых) и легких бетонов. Обыкновенные бетоны применяют, как правило, для изготовления железобетонных изделий, предназначенных воспринимать в конструкции значительные нагрузки. Такие бетоны не могут служить тепло- или звукоизоляционным целям (балки, колонны). Для ограждающих элементов зданий (стен, верхних перекрытий) применяют изделия, изготовленные из легких и ячеистых бетонов, -- стеновые панели и блоки, некоторые виды плит и панелей для перекрытий.
По своему строению конструкции и детали могут быть сплошными или пустотелыми, изготовленными из бетона одного или нескольких составов.
По весу различают детали, которые возможно укладывать вручную -- камни для стен, подоконные плиты, -- и крупноразмерные детали, предназначенные для механизированной укладки.
По назначению сборные конструкции и детали подразделяются на следующие:
-- для жилых и общественных зданий -- стеновые блоки и панели, сборные фундаменты, колонны, ригели, прогоны, настилы и панели перекрытий, панели перегородок, элементы крыш, лестничные марши и площадки, архитектурные детали, санитарно-гехнические блоки;
-- для промышленных зданий и сооружений -- колонны, балки (прогоны), фермы, арки, элементы фундаментов, плиты и панели перекрытий, панели стен и перегородок, оконные переплеты, лестничные марши и площадки;
-- для гидротехнического строительства -- плиты-оболочки, сваи, трубы канализационных и водопроводных сетей, блоки набережных;
-- для транспортного строительства -- пролетные строения мостов, плиты дорожных покрытий, элементы пассажирских и грузовых платформ, шпалы, опоры контактной сети;
-- для сельскохозяйственных зданий и сооружений -- сборные элементы для мастерских, гаражей МТС и животноводческих помещений, детали теплиц, парников и силосных сооружена;
-- для общего назначения -- трубы, опоры линий электропередач и связи, фонарные столбы, элементы оград и колодцев.
1.2 Свойства бетонных изделий
Самым важным свойством бетона является его прочность, т. е. способность сопротивляться внешним силам не разрушаясь, поэтому за критерий прочности керамзитобетона строители приняли предел прочности керамзитобетона при сжатии. Чтобы определить прочность керамзитобетона, из него изготовляют Эталонный кубик с ребром 200 мм, если разрушился при нагрузке 80 тонн, то предел прочности при сжатии будет равен 20 МПа.
В зависимости от прочности на сжатие керамзитобетон делится на марки. Марку керамзитобетона строители определяют по пределу прочности эталонного кубика с ребром 200 мм. Так, в Казахстане в строительстве применяют следующие марки керамзитобетона: «200», «150», «100» и ниже. Выбор марки зависит от тех условий, в которых будет работать керамзитобетон.
Прочность керамзитобетона зависит от прочности керамзитового заполнителя (керамзита) и от качества растворенного в воде цемента: бетон будет тем прочнее, чем прочнее керамзитные заполнители и чем лучше они будут скреплены цементным клеем. Прочность природного керамзита не изменяется со временем, а вот прочность керамзитобетона со временем растет.
Другим важным свойством керамзитобетона является плотность - отношение массы материала к его объему. Плотность керамзитобетона всегда меньше 100%.
Плотность сильно влияет на качество керамзитобетона, в том числе и на его прочность: чем выше плотность керамзитобетона, тем он прочнее. Поры в керамзитобетоне, как правило, появляются при его изготовлении: в результате испарения излишней воды, не вступившей в химическую реакцию с цементом при его твердении, при недостатке цемента.
С плотностью связано и обратное свойство керамзитобетона - пористость - отношение объема пор к общему объему материала. Пористость как бы дополняет плотность керамзитобетона до 100%. Как бы ни был плотен керамзитобетон, в нем всегда есть поры!
Водостойкость - свойство керамзитобетона противостоять действию воды, не разрушаясь. Чтобы определить водостойкость керамзитобетона, изготовляют два образца: один в сухом виде раздавливают на прессе и определяют его нормальную прочность. Другой образец предварительно погружают в воду, а после насыщения водой также разрушают на прессе. Из-за ослабления связей между частицами прочность образца уменьшается. Отношение прочности насыщенного водой образца к прочности образца в сухом виде коэффициентом размягчения материала. Для керамзитобетона он больше 0,8.
Теплопроводность характеризует способность керамзитобетона передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий из-за разности температур на поверхностях керамзитобетона. Теплопроводность керамзитобетона почти в 250 раз меньше, чем у стали, но зато выше, чем у строительного кирпича.
Сравнительно невысокая теплопроводность обеспечивает керамзитобетону высокую огнестойкость - способность материала выдерживать действие высоких температур. Керамзитобетон может выдержать в течение длительного времени температуру выше 1000° С. При этом он не разрушается и не трескается.
Все знают, что если в поры камней проникает вода, то, замерзая, она расширяется и тем самым разрушает даже самые крепкие горные породы. Керамзитобетон же при насыщении водой может выдерживать многократное замораживание и оттаивание. При этом он не разрушается и почти не снижает своей прочности. Это свойство называется морозостойкостью.
А вот еще одно свойство керамзитобетона - объемная масса. Она зависит от заполнителей, которые используются в керамзитобетоне. По этому признаку керамзитобетоны делятся на три вида: тяжелый, легкий и особо легкий. Эта классификация зависит от массы заполнителя, применяемого при изготовлении керамзитобетона. Так, например, керамзитобетон на естественных заполнителях из керамзита имеет объемную массу 1200 - 1400 кг/м2, а прочность его достигает 25 МПа (или 250 кгс/см2). Такой керамзитобетон называют тяжелым керамзитобетоном. А вот бетон на керамзите из легких пород имеет меньшую объемную массу - обычно 1000 - 800 кг/м2 и называется легким керамзитобетоном. Если керамзитобетон изготовить на искусственных легких пористых заполнителях из обожженных до спекания глиняных материалов, как, например, керамзит, аглопорит, шлаковая пемза, зольный гравий и т. п., то можно получить целую гамму легких керамзитобетонов разной объемной массы - от 600 до 1800 кг/м2. Их прочность колеблется от 7,5 до 40 МПа (75 до 400 кгс/см2).
1.3 Процесс изготовления керамзитобетонной смеси
Керамзитобетонная смесь приготовляется в смесителях принудительного перемешивания, не допускающих разрушения зерен керамзита и изменения их гранулометрического состава.
Длительность перемешивания зависит от виброукладываемости смеси и колеблется от 3 до 6 мин. Поскольку керамзитобетонная смесь быстро теряет удобоукладываемость, допускается выдерживание ее в форме после приготовления керамзитобетонной смеси до начала виброуплотнения не более 30 сек. При более длительном выдерживании увеличивается показатель виброукладываемости, а прочность керамзитобетона снижается.
Дозировать керамзит для приготовления керамзитобетонной смеси нужно объемными дозаторами, при которых обеспечивается соблюдение гранулометрического состава.
Наиболее легкими по весу получаются бетоны, предельно уплотненные на виброплощадках с пригрузом, когда достигается наилучшее сближение частиц заполнителя и наибольшая прочность при минимальном расходе цемента. Увеличение частоты колебаний виброплощадки не оказывает существенного влияния на скорость уплотнения керамзитобетона.
Установлено, что оптимальной для уплотнения керамзитобетона является амплитуда 0,75 мм, а длительность вибрирования не более 180 сек.
При формовании изделий в вертикальных: формах применяются пластичные смеси (виброукладываемость до 15 сек). Однако применение керамзитобетона в формах типа кассет нежелательно из-за расслоения смеси и осаждения цементного теста в нижней части формы. Для более эффективного уплотнения керамзитобетонной смеси в последнее время рекомендованы резонансные виброплощадки с нелинейными горизонтальными колебаниями, при которых почти в 5 раз уменьшается расслаиваемость керамзитобетонной смеси, прочность оказывается значительно вышепроектной марки.
2. Материалы для производства керамзитобетонных мелких стеновых блоков
2.1 Вяжущие
Неорганическими, или минеральными, вяжущими называют порошкообразные вещества, которые при затворении водой (а некоторые вещества - раствором соли, например, каустический магнезит) образуют пластичное тесто, твердеющее в результате физико-химических процессов и превращающееся в камень. Вяжущие вещества применяют для изготовления растворов, бетонов, бетонных и железобетонных изделий.
Простые минеральные вяжущие - глина, известь, гипс - известны с давних времен. Впоследствии были найдены способы придания извести гидравлических свойств введением различных природных добавок.
Вяжущие характеризуются сроками схватывания, минералогическим составом, тонкостью помола, маркой, равномерностью изменения объема при твердении и др. Начало и конец схватывания, марка вяжущего и некоторые другие характеристики являются условными физическими величинами и устанавливаются ГОСТом для каждого вида вяжущих.
Классификация основных неорганических вяжущих, применяемых в строительстве, следующая:
-- портландцементы - портландцемент, портландцемент пластифицированный, портландцемент гидрофобный, портландцемент быстротвердеющий, портландцемент сульфатостойкий, портландцементы белые и цветные, портландцемент расширяющийся, портландцемент для дорожных и аэродромных покрытий, шлакопортландцемент, шлакопортландцемент быстротвердеющий, портландцемент пуццолановый;