Производство двухскатных балок и ребристых плит

введение

 

 

 «Технология бетона 2» – профилирующая дисциплина, определяет содержание технологической подготовки специалиста. Для глубокого и многостороннего профессионального обучения студентов предусмотрен комплексный курсовой проект по дисциплине «Технология бетона 2», выполнение которого послужит первым этапом подготовки к дипломному проектированию.

 Курсовой проект посвящен разработке проекта предприятия по выпуску ребристых плит покрытий 12*3м и двухскатных балок 18м для промышленного строительства  производительностью 30тыс.м3/год. и предусматривает обоснованный выбор сырьевых материалов, способов организации производства, оборудования; составление технологической схемы; расчет расхода сырья, полуфабрикатов и вспомогательных материалов, расчеты в рамках проектирования технологических линий; компоновку оборудования; проектирование   генплана предприятия.

Железобетонные ребристые плиты широко применяются в строительной сфере. Эти изделия обладают высокой надежностью и долговечностью, которая достигается за счет сочетания бетона и стали. При их производстве в форму укладывают арматуру, стальные прутья, собранные в каркас. После чего форма заливается жидкой смесью. При этом совместное действие арматуры и застывшего бетона препятствует как растяжению такой плиты, так и её сжатию[1].

Ребристые железобетонные плиты используют при монтаже несущих конструкций, как в промышленных зданиях, так и многоэтажных панельных домах. Название этого вида плиты обусловлено тем, что при её производстве верхняя часть выпускается сплошной плитой с ребрами в одном или двух направлениях. Исходным материалом может служить не только тяжелый, но и легкий бетон. Армируются плиты стержневой, проволочной или прядевой напрягаемой арматурой, сетками, каркасами, которые расположены и в ребрах, и в полке[1].

 Двухскатные балки являются теми железобетонными изделиями, которые обычно устанавливаются для обеспечения повышения прочности несущей конструкции дома или сооружения. Они используются для строительства кровли жилых и коммерческих зданий, могут устанавливаться под плиты покрытия, когда возводится строение промышленного или производственного назначения[1].

 Обычно  она устанавливается для пролетов  и кровель размером до 18 метров. При этом расстояние между  балками составлять должно 6 и 12 м. Материал их изготовления –  очень прочный бетон, который  должен быть способен выдерживать  значительное нагрузки и напряжение  и не разрушаться при этом. Обычно при производстве таких  балок используется высокопрочный  бетон следующих марок – В25 – В40.

Чтобы двухскатная балка покрытия была значительно более прочной, она дополнительно усиливается. Для этого применяется арматура, которая делает ее конструкцию более крепкой и надежной. Важное достоинство, которым обладают двускатные балки, – это именно  их конструкция. За счет того, что они имеют два ската, на них равномерно распределяется оказываемая на них нагрузка. Это их в использовании делает очень надежными и безопасными

Цель комплексного  курсового проекта по дисциплине «Технология бетона 2»  

- закрепление знаний, развитие умений и приобретение навыков по проведению технологических расчетов, проектированию основных цехов предприятий железобетонных изделий, выбору компоновочных схем технологических                линий, архитектурно-строительных решений.

Основные задачи комплексного курсового проекта:

технологическая часть:

- обосновать выбор и привести техническую характеристику всех наименований выпускаемой продукции и сформировать технологические группы изделий;

– обосновать выбор и охарактеризовать сырьевые материалы и полуфабрикаты;

– на основе глубокого изучения технической информации обосновать                     выбор и описать способы организации производства и технологические схемы изготовления каждой группы изделий;

– выполнить технологические расчеты по определению рецептуры формовочных масс, потребности в сырьевых материалах и полуфабрикатах с учетом производственных потерь;

– составить перечень мероприятий, обеспечивающих систематический контроль технологического процесса, качества сырья и готовой продукции;

– предусмотреть мероприятия, гарантирующие безопасные условия труда и охрану окружающей среды;

– составить структуру технологической карты на выпуск одного изделия;

– выполнить графическое изображение технологической схемы предприятия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         1ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

         1.1 Номенклатура продукции

      

 

         Номенклатура сборных конструкций включает фундаментные балки, колонны, подкрановые балки, стропильные и подстропильные балки, фермы, плиты покрытий и стеновые панели.

         Плиты перекрытия изготовляют сплошными, с пустотами и ребристыми. Пустотелые плиты изготовляют длиной 6,9 и 12 м, шириной 2,4 и 1,5 и толщиной 220...300 мм. Ребристые П-образного сечения плиты выполняют размером 8,8Х 1,5X0,4 м, массой до 4 т. Для больших пролетов предназначены ребристые плиты типа 1ПГ-12,их размер 12X3X0,45 м, масса до 11 т.

Железобетонные ребристые плиты широко применяются в строительной сфере. Эти изделия обладают высокой надежностью и долговечностью, которая достигается за счет сочетания бетона и стали. При их производстве в форму укладывают арматуру, стальные прутья, собранные в каркас. После чего форма заливается жидкой смесью. При этом совместное действие арматуры и застывшего бетона препятствует как растяжению такой плиты, так и её сжатию[2].

Ребристые железобетонные плиты используют при монтаже несущих конструкций, как в промышленных зданиях, так и многоэтажных панельных домах. Название этого вида плиты обусловлено тем, что при её производстве верхняя часть выпускается сплошной плитой с ребрами в одном или двух направлениях. Исходным материалом может служить не только тяжелый, но и легкий бетон. Армируются плиты стержневой, проволочной или прядевой напрягаемой арматурой, сетками, каркасами, которые расположены и в ребрах, и в полке[4].

Балки покрытий бывают двускатными, односкатными и с параллельными горизонтальными поясами. Наиболее распространены двускатные балки. Балки покрытий могут выполняться только с продольной напрягаемой арматурой (продольное обжатие бетона) или же с непрерывным армированием (продольное и поперечное обжатие бетона). Они армируются проволочной, прядевой, пучковой или стержневой арматурой классов A-IV, Вр-11, К-7[5].

 Двухскатные балки являются теми железобетонными изделиями, которые обычно устанавливаются для обеспечения повышения прочности несущей конструкции дома или сооружения. Они используются для строительства кровли жилых и коммерческих зданий, могут устанавливаться под плиты покрытия, когда возводится строение промышленного или производственного назначения.

  Обычно она устанавливается для пролетов и кровель размером до 18 метров. При этом расстояние между балками составлять должно 6 и 12 м. Материал их изготовления – очень прочный бетон, который должен быть способен выдерживать значительное нагрузки и напряжение и не разрушаться при этом. Обычно при производстве таких балок используется высокопрочный бетон следующих марок – В25 – В40.

Чтобы двухскатная балка покрытия была значительно более прочной, она дополнительно усиливается. Для этого применяется арматура, которая делает ее конструкцию более крепкой и надежной. Важное достоинство, которым обладают двускатные балки, – это именно  их конструкция. За счет того, что они имеют два ската, на них равномерно распределяется оказываемая на них нагрузка. Это их в использовании делает очень надежными и безопасными[6].

 

 

Рисунок 1 - Двухскатная балка покрытия

           

 

Рисунок 2 - Ребристая плита перекрытия

 1.2 Характеристика сырья и полуфабрикатов

 

 

Сырье для производства ребристых плит.

        Получить бетонную смесь  и бетон высокого качества можно  только при использовании качественных сырьевых материалов и их оптимальном соотношении. Тяжёлый бетон применяемый для плит перекрытия должен приобрести определённую прочность в заданный срок твердения, а бетонная смесь должна быть удобоукладываемой и экономичной.

        Цемент.

        Выбор вида и марки  цемента производим в зависимости  от условий работы конструкции (согласно принятой марки плиты)  и в соответствии с требованиями к бетону по прочности.

        Для производства в данном проекте используется тяжёлый бетон  класса В15 (марки 200), жёсткостью 10-20с. Для этого, согласно рекомендации выбираем цемент М400,со следующими характеристиками: 5,4 МПа предел прочности при изгибе; 39,2 МПа предел прочности при сжатии. Требования к цементу предъявляются согласно ГОСТ 10178 «Портландцемент и шлакопортландцемент». Портландцемент должен выдерживать испытание на равномерность изменения объёма при кипячении в воде. Начало схватывания должно быть не ранее 45 мин, а конец не позднее 10 часов. Тонкость помола определяется просеиванием на сите №008 (ГОСТ 6613-86). Через сито должно проходить не менее 85% цемента. Содержание МgО должно быть не более 5%. Цемент не должен иметь ложного схватывания[11].

        Заполнитель.

        В качестве крупного заполнителя  применяется щебень с максимальной крупностью зёрен до 20мм. Согласно требованиям  к зерновому составу заполнителей (ГОСТ 10268-80) содержание фракции 5-10мм – 25-40%, а 10-20мм – 60-70%. Содержание пластинчатых (лещадных) и игловатых зёрен в щебне не должно превышать 35%. Марка по дробимости 12. Допускаемое количество пылевидных и глинистых частиц, определяемое отмучиванием в щебне – 3%[10].

         В качестве мелкого заполнителя  используется песок, который должен отвечать требованиям ГОСТ 8736-85 «Песок для строительных работ». Песок должен соответствовать требованиям к зерновому составу и требованиям к содержанию примесей. В данном случае применяется природный песок, с модулем крупности не менее 1,5.

        Вода.

        Вода используемая для  приготовления бетонной смеси должна отвечать требованиям ГОСТ 8468-86. Содержание в ней ПАВ, сахара или фенолов  должно быть не более 10мг/л (каждого). Максимальное содержание растворимых солей допускается от 2000-10000 мг/л. Сульфатов от 600 до 2700 мг/л, хлоридов от 350 до 3500 мг/л, взвешенных частиц – 200-300 мг/л.                      Водородный показатель воды рН должен быть не менее 4 и не более 12,5.   Соответствие воды указанным требованиям определяют сравнительным испытанием цементного теста и бетона, приготовленного на проверяемой и предварительно проверенной воде[1].

        В результате проектирования состава бетона должно быть определено такое соотношение между используемыми материалами, при котором будет гарантирована прочность бетона в конструкции с учётом технологии её приготовления, необходимая подвижность бетонной смеси и экономичность бетона.

       Добавка.

       Суперпластификаторы – новые эффективные разжижители бетонной смеси – в большинстве случаев представляют синтетические полимеры – производные меламиновой смолы или нафталинсульфокислоты.

         Применяют суперпластификатор С 3 – на основе нафталинсульфокислоты, суперпластификатор 10–03 – продукт конденсации сульфированного меламина с формальдегидом и др. При введении в бетонную смесь суперпластификатора резко увеличивается ее подвижность и текучесть. Воздействуя на бетонную смесь, как правило, в течение 2 – 3 ч с момента введения, суперпластификаторы под действием щелочной среды подвергаются частичной деструкции и переходят в другие вещества, безвредные для бетона и не тормозящие процесса твердения. Суперпластификаторы, вводимые в бетонную смесь в количестве 0,15 –1,2% от массы цемента, разжижают бетонную смесь в большей мере, чем обычные пластификаторы. Пластифицирующий эффект сохраняется, как правило, 1 – 2 ч после введения добавки, а через 2 – 3 ч он уже невелик. Суперпластификаторы используются в бетонах как единолично, так и в комплексе с другими добавками, например с сульфитно-дрожжевой бражкой (СДБ) и нитрит-нитрат-хлоридом кальция (ННХК). При использовании комплексной добавки содержание каждой добавки составляет «10-03» – 0,3 – 1,2%; ННХК – 1,5 – 2,5% и СДБ – 0,1 – 1,15% от массы цемента. Суперпластификаторы позволяют существенно снизить В/Ц, повысить подвижность смеси, изготовить изделия высокой прочности, насыщенных арматурой из изопластичных смесей[11].

        Сырье для производства двухскатных  балок.

        Цемент.

        Портландцемент по внешнему виду представляет собой порошок серо-зеленого цвета. Истинная плотность его 3.1 г/см3, насыпная плотность 1100-1300 кг/м3. Водопотребность для получения цементного теста нормальной густоты НГ=22-26%

       Сроки схватывания: начало схватывания не ранее 45 минут, а конец схватывания не позднее чем через 10 часов от начала затворения. Тонкость

помола портландцемента должна соответствовать прохождения через сито сеткой №0.08 не менее 85%.чем тоньше измельчен портландцемент, тем быстрее нарастает его прочность и тем выше его марка. Прочность портландцемента при сжатии составляет 40-60 Мпа[1].

        Заполнитель.