Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Подтверждение соответствия тяжелого товарного бетона класса В 15 по заказу ТОО ЖБК - файл Пояснительная записка.doc


Подтверждение соответствия тяжелого товарного бетона класса В 15 по заказу ТОО ЖБК
скачать (899.2 kb.)

Доступные файлы (2):

Пояснительная записка.doc1376kb.16.06.2007 23:41скачать
Чертежи.dwg

содержание

Пояснительная записка.doc

  1   2   3   4
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Восточно-Казахстанский государственный технический университет

им. Д. Серикбаева

Кафедра «Строительные материалы, стандартизация и сертификация»








ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ

Зав. кафедрой СМСС

__________________________

К.т.н.,профессор Родин А. Н.
"__"_________________2007г.


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту
Тема: Подтверждение соответствия тяжелого товарного бетона класса

^ В 15 по заказу ТОО «ЖБК».


Консультанты по разделам:

Строительному

преподаватель

______________Юсупов А.Н.ов

«___»__________2007г.




Руководитель

преподаватель

__________________ Лемешко Н.Б.

«___» ______________ 2007г.

Технологическому

преподаватель

______________Лемешко Н.Б.

«___»__________ 2007г.







Сертификационному

преподаватель

______________Лемешко Н.Б.

«___»___________ 2007г.

Экономическому разделу

преподаватель

___________Муздыбаева А.С.

«___»____________ 2007г.




Нормоконтролер

преподаватель

_______________Лемешко Н.Б.

«___»______________ 2007г.


Охране труда

преподаватель

____________Лемешко Н.Б.

«___»__________ 2007 г.




Студент специальности 551630

Группа МС(б)к-2

_______________Садыкова Г.К.

«____»_________2007 г.










Усть-Каменогорск, 2007

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ………………………………………………………… 7

^ 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЯЖЕЛОГО ТОВАРНОГО БЕТОНА

КЛАССА В 15 ………………………………………………………………………………..11

3 СЕРТИФИКАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ……………………………………………………....42

4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА ………………………………….53

5 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ…………………………………………………………….59

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………………..…..68

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………………...6 9

Приложение А . Заявка на проведение подтверждение соответствия продукции

в Государственной системе технического регулирования Республики Казахстан……...71

Приложение Б. Решение по заявке на проведение подтверждение соответствия продукции…………………………………………………………………………… ...….. .73

Приложение В .Договор на проведение подтверждения соответствия продукции…………75 Приложение Г.Договор на проведение субподрядных работ…………………………………78 Приложение Д . Заявка на проведение испытаний сертифицируемой продукции…………..80

Приложение Е . Договор на оказание научно-производственных услуг…………………......81 Приложение Ж.. Календарный план работ……………………………………………………84 Приложение И . Протокол соглашение о договорной цене на научно-техническую

продукцию ……………………………………………………………………………............85

Приложение К . Заключение о результатах идентификации продукции……………………….................86

Приложение Л . Акт отбора образцов………………………………………………….............87

Приложение М . Инструкция о приемке, хранении, списании и утилизации или возвращении образцов, поступающих на испытания в испытательную

лабораторию…………………………………………………………………………………..88

Приложение Н. Акт на списание образцов продукции………………………………………89

Приложение П. Журнал регистрации результатов испытаний продукции ………………………….......90

Приложение Р. Протокол испытаний …………………………………………………………….............91

Приложение С . Программа проверки условий производства сертифицируемой продукции………………………………………………………………………………..……93

Приложение Т .Акт проверки условий производства при подтверждении

соответствия продукции…………………………………………………………………... .95

Приложение У. Заключение эксперта-аудитора о возможности выдачи сертификата соответствия…………………………………………………………………………….….. .96

Приложение Ф . Сертификат соответствия…………………………………………………………... .97

Приложение Х.. Состав (наименование) и предельные нормативы трудоемкости оплачиваемых заявителем работ органа по подтверждению соответствия продукции

при обязательной сертификации конкретной продукции …………………………… ....98

Приложение Ц. Нормативы суммарной трудоемкости работ органа по подтверждению

соответствия ………………………………………………………………………………..100

Приложение Ш. Диаграмма затрат заявителя по обязательному подтверждению соответствия

тяжелого товарного бетона ………………………………………………………………………...... 101


ВВЕДЕНИЕ

Проблема качества актуальна для всех стран, независимо от зрелости их рыночной экономики. Сертификацию считают одним из важнейших механизмов гарантии качества, безопасности и конкурентоспособности продукции, соответствующих требованиям стандартов предполагаемых рынков сбыта и удовлетворяющих требованиям потребителей.

Современные формы подтверждения соответствия обеспечивают:

  • гарантию качества продукции путем предотвращения попадания на рынок продукции, не соответствующей требованиям нормативных документов;

  • доверие к качеству экспортируемой продукции;

- защиту изготовителя от конкуренции с поставщиками не сертифицированной продукции;

  • расширение рекламных возможностей поставщика;

  • стабильное качество конечной продукции при условии применения сертифицированных комплектующих изделий и материалов.

В условиях неуклонно увеличивающегося объема строительства, согласно Посланию Президента Республики Казахстан, возросло применение бетона и железобетона. Современное строительство немыслимо без бетона. 2 млрд. м3 в год – таков сегодня мировой объем его применения. Это один из самых массовых строительных материалов, во многом определяющий уровень цивилизации. Вместе с тем, бетон – самый сложный искусственный композиционный материал, который может обладать совершенно уникальными свойствами. Он применяется в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с окружающей средой, имеет неограниченную сырьевую базу и сравнительно низкую стоимость. К этому следует добавить высокую архитектурно - строительную выразительность, сравнительную простоту и доступность технологии, возможность широкого использования местного сырья и утилизации техногенных отходов при его изготовлении, малую энергоемкость, экологическую безопасность и эксплуатационную надежность. Именно поэтому бетон, остается основным конструкционным материалом и в обозримом будущем.

В последние годы появились и получили широкое распространение новые эффективные вяжущие, модификаторы для вяжущих и бетонов, активные минеральные добавки и наполнители, армирующие волокна, новые технологические приемы и методы получения строительных композитов. На рубеже столетия существенно обогатились наши представления о структуре и свойствах бетона, появилась возможность прогнозирования свойств и активного управления характеристиками материала, успешно развивается компьютерное проектирование бетона и автоматизированное управление техноло-гическими процессами.

Все это позволило не только создать и освоить производство новых видов бетона, но и значительно расширить номенклатуру применяемых в строительстве материалов: от суперлегких теплоизоляционных (с плотностью менее 100кг/м3) до высокопрочных конструкционных (с прочностью на сжатие около 200 МПа). Сегодня в строительстве применяются более тысячи различных видов бетона, и процесс создания новых бетонов интенсивно продолжается. Бетон широко используется в жилищном, промышленном, транспортном, гидротехническом, энергетическом и других видах строительства.

Технология и практика применения бетона получат дальнейшее развитие, сохранив за ним ведущее положение среди строительных материалов. Бетон, являясь наиболее ярким представителем материалов – строительных композитов гидратационного твердения, проектируемых на единой материаловедческой основе, дает новый импульс для создания гибридных, слоистых, тонкостенных, профильных и других видов строительных конструкций нового поколения.

Теоретическими предпосылками синтеза прочности и долговечности высококачес-твенных строительных композитов является более полное использование энергии портланд-цемента или другого гидравлического вяжущего, создание оптимальной микроструктуры цементного камня, уменьшение микропористости и повышение трещиностойкости, упрочнение контактных зон цементного камня и заполнителя за счет направленного применения комплекса эффективных химических модификаторов, высокодисперсных силикатных материалов с аномальной гидравлической активностью, расширяющих добавок с регулируемой энергией напряжения, а также интенсивной технологией производства.

Целью настоящего проекта является подтверждение соответствия тяжелого товарного бетона класса В15. Данный проект состоит из пяти разделов, включающих строительный, технологический, сертификационный, безопасность и экологичность

проекта и экономический.

^ 1 СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Общие указания

Проект выполнен для площадки со следующими природными условиями: -расчетная зимняя температура -39 С°;

-нормативная снеговая нагрузка 150 кг/м2;

-скоростной напор ветра 38 кг/м ;

-сейсмичность района 6 баллов.

Класс ответственности - II СНиП [27]

За относительную отметку 0.000 принят уровень чистого пола первого этажа здания.

1.1.1 Объемно-планировочные решения Здание жилого дома - кирпичное с поперечными несущими стенами.

Высота этажа - 3,3 м, высота помещений - 3,0 м.

Степень огнестойкости здания - II.

Жилые комнаты и кухня имеют естественное освещение. В доме предусмотрены хозяйственно-шитьевое и горячее водоснабжение, а также канализация, водостоки, отопление, электроосвещение, телефонизация и звуковая сигнализация. В подвальном помещении расположен гараж.

Площадь помещений приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 —Площадь помещений

Наименование помещений

Площадь,м

Коридор

23,5

Прихожая

31,07

Кухня

31,74

Столовая

14,97

Спальня

19,16

Спальня

15,09

Общая комната

48

Гостинная

53

Баня

65

Гараж на 2 автомобиля

113,4


1.1.2 Конструктивные решения

Фундамент - ленточный монолитный из тяжелого бетона класса В15. Основанием фундаментов служат глины с Ro = 5,30 кгс/см . Подземные воды вскрыты выработками глубиной 4.20 м.

Стены подвала - из монолитного бетона.

Стены - из красного кирпича по ГОСТ 530-95* на цементно-песчаном растворе с армированием с облицовочным слоем из силикатного кирпича по ГОСТ.

Наружные стены утепляют плитами теплоизоляционными URSA ГТЗОГ толщиной

80 мм, с последующей обшивкой гипсокартоном.

Перегородки - кирпичные с армированием, гипсокартонные по металлическому каркасу.

Плиты перекрытия - сборные железобетонные пустотные.

Крыша - чердачная, кровля двускатная с наружным водоотводом.

Лестницы - деревянные.

Перемычки - сборные железобетонные.

Утеплитель покрытия - мин.плита Y = 200 кг/м3 ГОСТ 9573-96.

Окна - деревянные с тройным остеклением.

Двери - деревянные.

Стены оштукатуривают цементно-песчаным раствором, побелка,
покраска; стены квартир - подготовка к покраске.

Потолки - побелка.

Столярные изделия окрашивают эмалью в 2 слоя.

1.1.3 Противопожарные мероприятия

Здание относится ко II степени огнестойкости.

Противопожарные мероприятия назначены согласно СНиП РК [35], СНиП РК [36].

1.1.4 Строительная теплотехника

Зона влажности – сухая.

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, определяется по формуле:

(1.1)

где: n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

tB - расчетная температура внутреннего воздуха;

1н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92 по СНиП РК [32];

DtH - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;

ан - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций.

1.1.4.1 Наружная стена

Глиняный кирпич М 75.

Раствор глиняно-песчанный М 25.

(1.2)

Тепловая инерция ограждающей конструкции определяется по

формуле:

(1.3)

R-термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции; S- расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции.

(1.4)

S- расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции.



D>7 берем расчетную зимнюю температуру наружного воздуха, равную средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92 по СНиП РК[32].

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяется по формуле:



Принимают толщину кирпичной стены равной 640 мм.

1.1.4.2 Покрытие

Один слой рубероида. Два слоя рубероида. Цементно-песчанная стяжка.

Утеплитель - минераловатные плиты. Железобетонная многопустотная плита. RoTp=1.18

Тепловая инерция ограждающей конструкции определяется по формуле:

(1.5)

где: R-термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции.

^ 2 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЯЖЕЛОГО ТОВАРНОГО БЕТОНА

2.1 Характеристика продукции

Бетонами называют искусственные материалы, получаемые в результате затвердения тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого или крупного заполнителя, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.

Бетонная смесь, как полуфабрикат бетонных и железобетонных изделий, должна обладать хорошей формуемостью, обеспечивая легкое и быстрое получение изделий проектной формы и свойств. Это важное качество бетонной смеси обеспечивается возможным сочетанием в ней двух основных свойств – текучести под нагрузкой или собственным весом, называемой подвижностью бетонной смеси, и пластичности – внутренней структурной связностью отдельных компонентов смеси. В зависимости от степени текучести бетонные смеси подразделяются на подвижные и жесткие.

Все материалы независимо от природы их вещества и качественного состояния приобретают в процессе формования необходимую форму в результате перемещения до проектного положения одних частей относительно других, т. е. в результате растекания. При этом материал, растекаясь может заполнять форму гравитационно, что свойственно формованию бетонных изделий методом литья, или под действием приложенных к нему внешних сил – статическому сжатию (прессованию), встряхиванию (вибрации), удару (трамбованию) и других механических воздействий. Течение или формование материала под нагрузкой может быть упругой (обратимой) и пластической (необратимой). Однако все материалы на какой-то стадии, предшествующей пластическим деформациям, обладают упругими свойствами. В соответствии с величиной этой упругости выбирается усилие формования. Чтобы тело приобрело остаточную деформацию в пределах заданной формы, должны быть превзойдены силы упругого последствия, при которых материал способен еще восстанавливать свою первоначальную форму.

Бетонным смесям присущи свойства вязкопластических систем. Для них потеря сплошности характеризуется не только разрывом и образованием трещин при формировании, но и расслаиванием или разделением ее на обособленно группирующиеся компоненты – воду и цемент в цементно-водной суспензии, заполнители и цементное тесто или разделение равномерной смеси заполнителей на группы зерен с определенными предельными размерами. Структура хорошо перемешанной бетонной смеси представлена твердой фазой с равномерно расположенными по поверхности зерен ее водными прослойками. Жидкая фаза заполняет также пространства, всегда имеющие место между отдельными зернами сыпучей среды, какими являются цемент и заполнители. Среди этих двух основных фаз в большем или в меньшем количестве, но практически всегда присутствует воздух. Он оказывается вовлеченным в бетонную смесь в результате адсорбции зернами твердой фазы или попадает в нее при перемешивании, или образуется при несоответствии количества жидкой фазы объему межзерновых пустот в твердой фазе, или несоответствии, например, объема цементного раствора пустотности крупного заполнителя. Последнее легко исключается оптимальным соотношением отдельных компонентов бетонной смеси при проектировании состава бетона. Избежать же наличия двух других групп воздушной фазы в свежеотформованных изделиях с целью получения последних максимальной плотности – задача более сложная и выполнение ее достигается при рациональном режиме уплотнения бетонной смеси, соответствующего его качественному вязкопластическому состоянию.

Стремление возможно больше удалить воздуха из бетонной смеси при изготовлении из нее изделий справедливо для большинства тяжелых бетонов.

Пузырьки воздуха несколько повышают подвижность бетонной смеси, являясь как бы шарнирами между зернами твердой фазы, разделяя их и уменьшая трение между ними. Однако воздух в бетонной смеси нарушает внутреннюю связность ее, ухудшая тем самым пластичность. С целью удаления вредного с этих позиций воздуха проводятся исследования по вакуумированию бетонной смеси в процессе формования изделий.

Появление новой гелеобразной фазы способствует, таким образом, повышению формовочных свойств бетонной смеси. Однако эта положительная в данном случае роль геля проявляется только в течение сравнительно небольшого периода времени. С увеличением содержания цемента относительный объем продуктов гидратации его возрастает, и смазывающая способность этого увеличения компенсирует отрицательное действие значительного прироста удельной поверхности твердой фазы в бетонной смеси при добавке цемента, в результате подвижность или жесткость смеси остается без изменения. Однако более высокая концентрация в тесте клеящих масс продуктов гидратации цемента повышает связующую способность теста и улучшает этим пластичность бетонной смеси, сохраняя ее сплошность и однородность структуры при транспортировании и формования.

Правило постоянства водосодержания справедливо, однако, только до определенной исходной концентрации цемента в смеси, оцениваемой цементно-водным отношением, а именно, если Ц/В не превышает 2,2.В противном случае водопотребность смеси несколько возрастает. Учитывая это, вносят поправку на водосодержание бетонной смеси; величина этого поправочного коэффициента при Ц/В = 2,4 составляет 1,02; при Ц/В = 2,8 - 1,08; при Ц/В = 3,0 - 1,12 и при Ц/В = 3,4 - 1,22.

Шероховатая поверхность зерен заполнителей создает также дополнительное трение между зернами, ухудшая текучесть бетонной смеси.

В строительстве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Эти бетоны обычно затворяют водой. Цемент и вода являются активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит.

Для приготовления бетона наиболее широко используют неорганические вяжущие вещества. Эти вещества при смешивании с водой под влиянием внутренних физико-химических процессов способны схватываться (переходить из жидкого или тестообразного состояния в камневидное) и твердеть.

Мы проектируем тяжелый бетон класса В15 и для проектирования возьмем:

- портландцемент, марки М400 активность которого 44 МПа, размер частиц цемента составляет 15….20мкм. Истинная плотность без добавки составляет 3,05…3,15 г/см3.

- песок природный обогащенный фракции 0,15…5 мм;

- щебень фракции 5…20 мм;

- вода водопроводная питьевая, имеющая водородный показатель рН не

менее 4.
2.2 Режим работы

Режим работы – это установленный порядок и продолжительность производственной деятельности предприятия для участков служб во времени. Проектируемая установка работает в следующем режиме: плановый фонд рабочего времени составляет 345 дней; непрерывный график выходов имеют основные и вспомогательные (по обслуживанию) рабочие.

Плановый баланс рабочего времени оформлен в виде таблицы 1.

- годовой режим работы – непрерывный;

- число календарных дней в году – 365;

- продолжительность рабочего дня – 8 часов.

На основании принятого режима работы в соответствии с трудовым законодательством РК составляем годовой баланс рабочего времени (таблица 2.1).

Таблица 2.1 – Годовой баланс рабочего времени

Показатели

Усл.

обозн.

Количество дней

число дней в году

Ткал

365

праздничные дни

Тпрздн

10



^ Продолжение таблицы 2.1.

выходные дни

Твых

104

отпуск

Тневых

36

болезни

7

выполнение специальных служебных обязанностей

1

прочие невыхода

3

номинальный фонд рабочего времени

Тном

253

эффективный фонд рабочего времени

Тэф

206

коэффициент списочного состава



1,2


Для составления графика выходов используются следующие исходные данные:

- количество смен – 2 – приняли из режима работы;

- количество сменных бригад рассчитывается по формуле:

, (2.1)

где m – количество сменных бригад;

Tp – величина рабочего времени в соответствии с режимом работы;

Тз – время работы в соответствии с трудовым законодательством;

n – количество смен.

Для работы бригад в течении суток на основании работы было выбрано следующее чередование смен:

- 1 смена – с 8 до 17 час;

- 2 смена – 17 до 23 час.
2.3 Выбор метода производства бетона

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

Проектирование состава бетона включает: а) назначение требований к бетону исходя из вида и особенностей службы и изготовления конструкций; б) выбор материала для бетона и получение необходимых данных, характеризующих их свойства; в) определение предварительного состава бетона; г) проверку состава в пробных замесах; д) контроль за бетонированием; е) корректировку состава в процессе производства при колебаниях свойств заполнителя и других факторов.

Определение предварительного состава бетона производят на основе зависимости прочности бетона от активности цемента, цементно-водного фактора и качества используемых материалов и зависимости подвижности бетонной смеси от расхода воды и других факторов.

Для получения уточненных зависимостей свойств бетона от его состава, если имеется возможность, проводят предварительные испытания. При этом желательно использовать математические методы планирования эксперимента и обработки его результатов.

Бетонная смесь обладает необходимой укладываемостью только при содержании в ней достаточного количества цемента. Уменьшение количества цемента ниже определенных величин повышает опасность расслоения

бетонной смеси и может привести к появлению в смеси микропустот и снижению прочности и долговечности бетона. Минимальный расход цемента зависит от консистенции бетонной смеси и крупности заполнителя (таблица 2.2).
Таблица 2.2 – Минимальный расход цемента для получения нерасслаиваемой плотной бетонной смеси

Смесь

Минимальный расход цемента, кг/м3, при

предельной крупности заполнителя, мм

10

20

40

70

Особожесткая (Ж>20с)

160

150

140

130

Жесткая (Ж=10-20с)

180

160

150

140

Малоподвижная (Ж=5-10с)

200

180

160

150

Подвижная (ОК=1-10см)

220

200

180

160

Очень подвижная (ОК=10-16см)

240

220

210

180

Литая (ОК>16см)

250

230

200

190

Примечание: Жесткость указана по стандартному вискозиметру.

В качестве заполнителей бетона стремятся использовать, как правило, местные материалы или материалы из близко расположенных карьеров, но отбирают из них те, которые позволяют получить бетон с заданными свойствами при минимальных расходах цемента. Заданную подвижность бетонной смеси обеспечивают правильным назначением расхода воды, а прочность бетона – правильным назначением водоцементного отношения и расхода цемента.

Минимального расхода цемента добиваются правильным выбором содержания крупного и мелкого заполнителя. При определении их содержания используют коэффициент раздвижки зерен щебня раствором α, который показывает, насколько объем раствора превышает объем пустот в щебне. Введение коэффициента α позволило упростить определение состава бетона и сделать его более надежным, так как оптимальные значения α, обуславливающие получение при прочих равных условиях бетона с минимальным расходом цемента, выбираются на основе зависимостей, вытекающих из физических основ структурообразования бетона. В этом случае расходы песка и щебня в тяжелом бетоне определяют по формулам, которые выводятся при решении системы двух уравнений:

(Ц/ρц) + В + (П/ρп) + (Щ/ρщ) = 1000 (2.2)

(Ц/ρц) + В + (П/ρп) = Пщ α (Щ/γщ) (2.3)

где Ц, В, П, Щ – соответственно расходы цемента, воды, песка и щебня, кг/м3;

ρц, ρп, ρщ – истинные плотности цемента, песка и щебня, кг/л;

Пщ – пустотность щебня (относительная величина);

α – коэффициент раздвижки зерен щебня раствором;

γщ – плотность щебня, кг/л.

Первое уравнение выведено из условия, что сумма абсолютных объемов компонентов бетона равна 1 м3 (1000л) готового плотного бетона, если в бетоне нет вовлеченного воздуха, а второе уравнение – из условия, что цементно-песчаный раствор должен заполнить все пустоты между щебнем с некоторой раздвижкой его зерен, что необходимо для получения удобообрабатываемой бетонной смеси и хорошего связывания зерен заполнителя в единый прочный монолит.

В этой системе уравнений два неизвестных – расход песка и щебня, так как расходы цемента и воды определяются в зависимости от прочности бетона и подвижности бетонной смеси, а коэффициент α назначается в соответствии с полученными экспериментальным путем, рекомендациями, обеспечивающими наиболее разумное соотношение между песком и щебнем, при котором расход цемента оказывается минимальным.

Решение приведенной системы уравнений получаем
Щ = 1000/ α(Пщ/ γщ) + (1/ ρщ) (2.4)

П = [1000-(Ц/ ρц +В + (Щ/ρщ)]/ ρп (2.5)
Одним из основных факторов, определяющих экономичность состава бетона, а также его высокое качество, является правильный выбор соотношения между крупным и мелким заполнителями.

Состав бетонной смеси выражают двумя способами:

1) Соотношением по массе между цементом, песком и щебнем с обязательным указанием водоцементного отношения и активности цемента. Количество цемента принимают за 1, поэтому соотношение между составными частями бетона записывают в виде 1:х:у с указанием В/Ц (например, 1:2:4 по массе при В/Ц=0,6);

2) Расходом материалов по массе (кг) на 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси, например, цемента – 280, песка – 700, щебня – 1250, воды – 170, итого – 2400.

Различают лабораторный состав бетона, устанавливаемый для сухих материалов, и производственный (полевой) – для материалов в естественно-влажном состоянии. Лабораторный состав бетона определяют расчетно-экспериментальным путем. Состав бетона предварительно рассчитывают по абсолютным объемам, используя формулы для определения расхода воды, цемента, песка и щебня, выведенные на основании рассмотренных выше зависимостей, а затем уточняют пробными затворениями.

Порядок расчета состава следующий:

1) Определяют В/Ц (или Ц/В) в зависимости от требуемой прочности, срока и условий твердения бетона. Водоцементное или цементноводное соотношение находят путем предварительных опытов, устанавливающих зависимость прочности бетона от этого фактора и активности цемента (с применением местных заполнителей) или ориентировочно по формулам:

а) для обычного бетона при В/Ц>0,4

В/Ц = АRц /(Rб + А 0,5 Rц) (2.6)

б) для высокопрочного бетона при В/Ц< 0,4

В/Ц = А1Rц /(Rб - А10,5 Rц) (2.7)

Значение коэффициентов А и А1 берут из таблицы 2.3

Таблица 2.3 – Значение коэффициентов А и А1

Материалы для бетона

А

А1

Высококачественные

0,65

0,43

Рядовые

0,6

0,4

Пониженного качества

0,55

0,37


При расчете состава бетона иногда необходимо учитывать требования к нему по морозостойкости, водонепроницаемости, прочности на растяжение при изгибе и пр. В этом случае для назначения В/Ц используют соответствующие зависимости, но способ определения состава бетона в принципе сохраняется.

2) Определяют расход воды в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси на основании результатов предварительных испытаний. При этом необходимо учитывать водопоглащение крупного заполнителя, если оно более 0,5% по массе.

3) Определяют расход цемента:

Ц=В:В/Ц

Если расход цемента на 1 м3 бетона окажется ниже допускаемого по СНиПу ( таблица 2), то следует увеличить его до требуемой нормы или ввести тонкомолотую добавку. Последнюю применяют в случае, если активность цемента слишком высока для бетона данной марки.

4) Устанавливают коэффициент раздвижки α для пластичных бетонных

смесей в зависимости от количества цементного теста и крупности песка или выбирают его значение по таблице 2.4.
Таблица 2.4– Оптимальные значения коэффициента α для пластичных бетонных смесей

Расход цемента, кг/м3

Оптимальные значения коэффициента α при В/Ц

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

250

-

-

1,26

1,32

1,38

300

-

1,3

1,36

1,42

-

350

1,32

1,38

1,44

-

-

400

1,4

1,46

-

-

-

500

1,5

1,56

-

-

-


Зависимость коэффициента раздвижки зерен α от расхода цементного теста на 1 м3 бетона. При уменьшении модуля крупности песка Мкр на 1 коэффициент α уменьшается на 0,1…0,15, однако он не должен быть менее 1,1.

5) Определяют расход щебня или гравия по формуле:

Щ=1000/(αПщ//ρщ+1/ ρщ) (2.8)

6) Определяют расход песка по формуле:

Щ= ρп (1000 - Ц/ρц – В - Щ/ ρщ) (2.9)

7) Проверяют на пробных замесах подвижность (осадку конуса) или жесткость бетонной смеси, при необходимости вносят поправки в расчет состава бетона. Если применяют воздухововлекающие добавки, то количество вовлеченного воздуха учитывают при подсчете расхода песка.

Современная технология отличается большим разнообразием требований к бетону, материалов для бетона и технологических приемов приготовления и укладки бетонной смеси. Однако нет необходимости создавать для каждого случая свой метод расчета.

Расчет состава обычного тяжелого бетона должен выполняться по рассмотренной методике. Специфические требования к бетону и материалам для него надо учитывать путем введения соответствующих поправок.
2.4 Требования, предъявляемые к бетонам и бетонным смесям

В настоящее время в строительстве используют различные виды бетона. Бетоны классифицируются по средней плотности, виду вяжущего вещества, структуре, технологическим особенностям и назначению.

Многие свойства бетона зависят от его плотности, на величину которой влияют плотность цементного камня, вид заполнителя и структура бетонов.

Проектируемый нами бетон по плотности является тяжелым – 2100-2500 кг/м3. Бетон должен обладать высокой плотностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, достаточной прочностью, малой усадкой и незначительно выделять теплоту при твердении.

Общие требования к бетонам и бетонным смесям следующие: до затвердевания бетонной смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться (обладать подвижностью и удобоукладываемостью), не расслаиваться; бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции или сооружения в эксплуатацию; по возможности расход цемента должен быть минимальным.

Получить бетон, удовлетворяющий всем поставленным требованиям, можно при правильном проектировании состава бетона, надлежащем приготовлении, укладки и уплотнении бетонной смеси, а также при правильном выдерживании бетона в начальный период его твердения.

Одним из основных свойств бетонной смеси является удобоукладываемость (подвижность или жесткость), определяемая в соответствии с ГОСТ 10181.1-81. Подвижностью бетонной смеси называется способность ее растекаться без расслоения под действием силы тяжести или при незначительном механическом воздействии.

Требования удобоукладываемости зависят от метода производства работ. Цель подбора состава бетонной смеси – получить смесь требуемой подвижности или жесткости на месте укладки смеси при наименьшем расходе цемента для заданной марки.

Одно из основных свойств бетонной смеси – водоцементное отношение. Чем ниже водоцементное отношение, тем выше жесткость и ниже подвижность бетонной смеси.

Бетонная смесь независимо от того, является она подвижной или жесткой, должна быть легкообрабатываемой, т.е. при заполнении формы и уплотнении она должна сохранять однородность и не расслаиваться. Если в бетонную смесь одновременно добавляют цемент и воду, то ее подвижность увеличивается. Так как водоцементное отношение при этом не нарушается, то не изменяется и прочность бетона. Таким способом можно добиться необходимой подвижности смеси при сохранении заданной прочности бетона.
2.4.1 Требования, предъявляемые к составляющим бетонной смеси

2.4.1.1 Требования, предъявляемые к цементам

Основным свойством, характеризующим качество любого цемента, является его прочность (марка). Для своего проекта мы выбираем цемент марки М400, прочность цемента при сжатии составляет 40…50 МПа. Действительную прочность цемента называют активностью. При испытании прочность контрольного образца оказалась 44 МПа, следовательно, активность цемента будет 44 МПа и марка М400. Повышение прочности цемента на 1 МПа приводит к снижению расхода цемента на 2…5 кг/см3.

Помимо прочности к цементам предъявляются и другие требования, важными из которых являются нормальная густота и сроки схватывания.

Нормальной густотой называют то содержание воды (%), которое необходимо добавить к цементу, чтобы получить определенную консистенцию цементного теста, определяемую требованиями стандарта на специальном приборе. Нормальная густота увеличивается при введении в цемент при помоле тонкомолотых добавок, обладающих большей водопотребностью, например трепела, опоки.

Сроки схватывания цемента, определяемые на специальном приборе по глубине проникания иглы в цементное тесто, характеризуют начало и конец процесса превращения материала в твердое тело. По стандарту требуется, чтобы начало схватывания при температуре 20ºС наступило не ранее чем через 45 мин, а конец – через 3-5 ч. Эти сроки обеспечивают производство бетонных работ, так как дают возможность транспортировать и укладывать бетонные смеси до их схватывания.

Портландцемент имеет тонкий помол: через сито № 008 должно проходить не менее 85% общей массы цемента. Средний размер частиц цемента составляет 15-20 мкм. Истинная плотность без добавки составляет 3,05-3,15 г/ см3.

Схватывание и твердение цемента – экзотермические процессы. Практически 1 кг цемента М400 выделит в бетоне за 7 суток с момента затворения цемента водой не менее 210 кДж.
2.4.1.2 Требования, предъявляемые к заполнителям

По крупности зерен заполнители подразделяются на мелкие – песок и крупные –щебень.

Песок – это смесь зерен размером от 0,14 до 5 мм; смесь зерен крупнее 5 и до 70 или 150 мм называется щебнем или гравием в зависимости от формы и характера поверхности зерен. Форма зерен гравия округлая и гладкая в отличие от угловатых и шероховатых зерен щебня.

По объемному насыпному весу различают заполнители легкие, тяжелые и особо тяжелые. Предельное значение объемного насыпного веса легких заполнителей установлено: для песка 1200, для щебня– 1000 кг/м3, тяжелые заполнители имеют объемный насыпной вес выше 1200 – пески и выше 1000 кг/м3 – щебень. Объемный вес особо тяжелых заполнителей, имеющих специальное назначение, превышает 2000 кг/м3.

По происхождению заполнители подразделяются на природные и искусственные. Природные заполнители получают из рыхлых залеганий или путем дробления массивных горных пород; первыми являются природный песок и гравий, вторым – дробленый песок и щебень. Природный щебень получают также дроблением гравия.

Искусственные заполнители – это отходы промышленности или специально приготовленные. Первые – металлургические и топливные шлаки, вторые – различные горные породы, подвергнутые обжигу.

В бетоне применяют крупный и мелкий заполнитель. Крупный заполнитель, зерна которого крупнее 5 мм, подразделяют на гравий и щебень. Мелким заполнителем в бетоне является естественный или искусственный песок.

Песок представляет собой рыхлую смесь мелких зерен, образовавшуюся в результате выветривания изверженных горных пород. Иногда песок получают дроблением горных пород.

Заполнители занимают в бетоне до 80% объема и оказывают определенное влияние на свойства бетона, его долговечность и стоимость. Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить расход цемента, являющегося наиболее дорогим и дефицитным компонентом бетона. Кроме того, заполнители улучшают технические свойства бетона. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона – уменьшает деформации конструкций под нагрузкой, а также уменьшает ползучесть – необратимые деформации, возникающие в бетоне при длительном действии на него нагрузки. Заполнитель уменьшает усадку бетона, способствуя получению более долговечного материала.

Правильный выбор заполнителей для бетона, их разумное использование – одна из важных задач технологии бетона. К заполнителям для бетона предъявляются требования, учитывающие особенности их влияния на свойства бетона. Наиболее существенное влияние на свойства бетона оказывают зерновой состав, прочность и чистота заполнителя.

Зерновой состав показывает содержание в заполнителе зерен разной крупности. Он определяется просеиванием пробы заполнителей через стандартные сита с зерна различных размеров, и фракционированный, если зерна заполнителя разделены на отдельные фракции, включающие зерна близких между собой размеров. Заполнитель характеризуют наименьшей и наибольшей крупностью, под которыми понимают размеры наименьших или наиболее крупных зерен заполнителя.

На строительных объектах или бетонных заводах зерновой состав заполнителя подбирают, используя определенные песок и щебень и устанавливая такое соотношение между песком и отдельными фракциями щебня, чтобы кривая зернового состава по возможности приближалась к идеальной кривой, однако совсем необязательно, чтобы она точно ей соответствовала. Наибольшие отклонения вполне допустимы. Некоторое ухудшение зернового состава можно компенсировать определенными технологическими приемами, достигнув при этом заметного снижения стоимости бетона и транспортно-заготовительных расходов, поэтому в стандартах и технических условиях всегда указывается не один рекомендуемый зерновой состав, а допускаются определенные колебания в соотношениях отдельных фракций, при которых ещё не наблюдается значительного ухудшения свойств смеси заполнителей (таблица 2.5).
Таблица 2.5 – Зерновой состав песка

Размер отверстий

сит, мм


5


2,5


1,25


0,63


0,315


0,14


Менее

0,14

Полные остатки на ситах, % по массе


0


0-20


15-45


35-70


70-90


90-100


0-10



Для условного выражения зернового состава песка пользуются модулем крупности Мк, обозначающим сумму полных остатков (в %) на ситах стандартного набора, деленного на 100. Модуль крупности песка может колебаться от 2,1 до 3,25. Однако при соответствующем технико-экономическом и технологическом обосновании могут применяться и более мелкие дешевые местные пески. В зависимости от модуля крупности пески разделяют на крупные, средние, мелкие и очень мелкие.

Для щебня и гравия из плотных горных пород зерновой состав устанавливается в зависимости от размеров наименьших и наиболее крупных зерен, так как предельная крупность заполнителя может быть различной.

Оптимальный зерновой состав заполнителя в целом зависит не только от зернового состава песка и щебня, но и от правильного выбора соотношения между ними. Правильный выбор этого соотношения может быть сделан только с учетом состава бетона. в частности с учетом содержания цемента и воды.

С зерновым составом непосредственно связана пустотность заполнителя, определяемая возможностью его плотной укладки. На пустотность влияет также форма его зерен. Пустотность заполнителя является важной характеристикой, так как в известной мере определяет расход цемента (чем больше пустот, тем больше требуется цемента для их заполнения) и другие свойства бетона. На объем пустот оказывает влияние форма зерен (таблица 2.6).
Таблица 2.6 – Пустотность (%) зернового материала в зависимости от формы зерен

Форма зерен

Укладка

наиболее плотная

наименее плотная

средняя

Кубы

0

87,1

43,55

Октаэдры

12,2

83,9

48,05

Додекаэдры

14,1

60,7

37,40

Икосаэдры

10,8

59,9

35,10

Шары

26,2

47,6

36,90


В действительности наиболее и наименее плотные укладки маловероятны и практически будут иметь место какая-то промежуточная система укладки и, следовательно, средняя пустотность, определяемая степенью уплотнения. С увеличением угловатости зерен вероятные значения пустотности возрастают. Особенно же увеличивается пустотность при применении зерен удлиненной формы.

Для получения монолитного бетона необходимо, чтобы цементное тесто не только заполнило пустоты между зернами песка, но и раздвинуло зерна с целью создания между ними прослойки. Расход цемента на получение подобной оболочки зависит от удельной поверхности заполнителя, возрастая с уменьшением размера зерен. В результате с увеличением удельной поверхности заполнителя либо повышается техническая вязкость бетонной смеси, либо для получения определенной жесткости или подвижности смеси приходится увеличить расход цемента, чтобы обеспечить получение бетона заданной прочности.

Прочность заполнителя определяется не только прочностью горной породы, из которой он получен, но и крупностью зерен. При выветривании или дроблении породы разрушение происходит по более слабым местам структуры и с уменьшением размера зерен прочность их как бы повышается. Естественные пески обладают прочностью при сжатии и растяжении, как правило, более высокой, чем прочность цементного камня.

Природный песок, применяемый для производства обычного бетона, представляет собой образовавшуюся в результате выветривания горных пород рыхлую смесь зерен (крупностью 0,14…5 мм) различных минералов, входящих в состав изверженных горных пород. При отсутствии природного песка применяют песок, получаемый путем дробления твердых горных пород.

Для бетона пригоден крупный песок, но содержащий достаточное количество средних и мелких зерен. При такой комбинации зерен объем пустот будет малым, а площадь поверхности зерен – небольшой. Этот оптимальный состав песка соответствует рекомендациями ГОСТ 10268-80.

Песок целесообразно применять с шероховатой поверхностью, так как такой песок лучше сцепляется с цементным камнем и способствует повышению прочности бетона.

Предельно допустимое стандартами содержание пыли и глины в природном песке не должно превышать 3%, а в дробленном 5%.

Крупными заполнителями в бетонной смеси служат щебень и гравий, получаемый дроблением плотных горных пород или дроблением гравия.

Щебнем называют материал, полученный в результате дробления камней из горных пород. Щебень имеет остроугольную форму. Для приготовления бетона лучше всего использовать щебень, близкий по форме к кубу или тетраэдру; плоская форма значительно хуже, так как она легко ломается. Форма щебня зависит от структуры каменной породы и типа камнедробильной машины.

Для производства щебня используют гранит, диабаз, известняк, доломит и кварцит. Щебень чище гравия, обычно он не содержит органических примесей.

Требования, предъявляемые к крупному заполнителю для бетона, аналогичны предъявляемым к песку.
2.4.1.3 Требования, предъявляемые к воде и добавкам

Вода наряду с цементом является активным компонентом бетонной смеси и от её качества во многом зависит ход процессов твердения и конечная прочность бетона. Для приготовления бетонной смеси используют водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель pH не менее 4, т.е. не кислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет. Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мг/л и всех солей более 5000 мг/л. Она не содержит вредных примесей, тормозящих твердение бетона и снижающих прочность его или содержит эти примеси в допустимом количестве.

Последнее исследования показали, что вода, прошедшая через магнитное поле, определенной напряженности, приобретает способность более интенсивно взаимодействовать с зернами цемента, повышая их растворимость до 20 % и более.

Для регулирования свойств бетона, бетонной смеси и экономии цемента применяют различные добавки. Их подразделяют на два вида: химические добавки, вводимые в бетон в небольших количествах (0,1-2% от массы цемента) и изменяющие в нужном направлении свойства бетонной смеси и бетона, и тонкомолотые добавки (5-20% и более), использующиеся для экономии цемента, получения плотного бетона при малых расходах цемента и повышение стойкости бетона. Применение химических добавок является одним из наиболее универсальных, доступных и гибких способов управления технологией бетона и регулирования его свойств.

Добавки применяют для придания бетонной смеси и бетону некоторых более ярко выраженных свойств: повышения подвижности смеси, ускорения твердения бетона, повышения морозостойкости, водостойкости и жаростойкости, более прочного сцепления нового бетона со старым, или образования особо пористой ячеистой структуры бетона. В соответствии с назначением все виды добавок могут быть подразделены на следующие группы:

ускорители твердения – хлористый кальций, хлористый натрий, соляная кислота, сернокислый глинозем, поташ, молотая негашеная известь;

замедлители схватывания вяжущих – гипс, слабый раствор серной кислоты, сернокислое окисное железо, кератиновый замедлитель, животный клей, поверхностно-активные органические вещества;

пенообразователи для получения ячеистой структуры пенобетона – клееканифольные, смолосапониновые, алюмосульфонафтеновые пенообразователи, пенообразователь ГК (гидрализованная боенская кровь), дегтеизвестковый, жидкосте-кольный;

поверхностно-активные добавки, применяемые для повышения подвижности бетонной смеси и придания бетону более высокой морозостойкости, водостойкости, водонепроницаемости и солестойкости.

Среди поверхностно-активных добавок различают:

пластифицирующие – концентраты с-3;

гидрофобизующие – мылонафт, асидол, асидол-мылонафт, абиетат натрия, омыленный древесный пек, микропенообразователи БЕ и ОЕ и др.;

гидрофобно-пластифицирующие – метилсиликат натрия (ГКЖ-11), этилсиликат натрия (ГКж-10, ЭСГ-9) и этилгидро-силоксаловая жидкость (ГКЖ-94).
2.5 Технологическая схема

2.5.1 Графическая схема работы установки и ее описание
Для производства бетона выбираем инвентарную бетоносмесительную установку, предназначенную для приготовления бетонных смесей, может работать при температуре до -300С. Установка состоит из дозировочного отделения заполнителей и смесительного отделения, в котором размещены: бетоносмеситель, дозатор цемента с механизмами его переработки и подачи, дозатор воды, дозатор химических добавок с устройством для их растворения (при необходимости подогрева) и соединительные трубопроводы. Оба отделения связаны наклонной утепленной ленточной галереей. Технологическая схема производства тяжелого товарного бетона приведена на рисунке 2.1.

Как дозировочное, так и смесительное отделение заключены в теплоизоляционную обшивку и для поддержания нормальной температуры отапливается.

Блок бункеров состоит из отделений щебня и песка. Песок и щебень различных фракций загружают в соответствующие бункера, в которых смонтированы регистры отопления для поддержания необходимой положительной температуры. Кроме того, бункеры закрывают крышками для улучшения прогревания находящегося в них материала. В верхней части бункеров установлены решетки, на пропускающие в них крупные куски материала и посторонние предметы. На бункерах щебня фракции 20-40 и 40-70 мм в нижней части установлено по два секторных затвора, которые открываются и закрываются одновременно пневмоцилиндрами по сигналу с пульта.

Смесительный блок, который состоит из двух бетоносмесителей С-302И, дозаторов добавок, воды и цемента, бойлерной для жидкости, системы водопитания и привода контейнера, опирается на стойку и раму блока управления.

В воронке установленной на впускной горловине бетоносмесителя, смонтирован рассекатель, способствующий предварительному смешиванию заполнителей.

Силосы цемента установлены на опоры. В нижней части силоса находятся секторный затвор, который перекрывает выгрузочное отверстие, система аэрации, улучшающая истечение цемента, и люк для осмотра внутренней конической части силоса при проведении технического обслуживания и ремонтов.

К силосу на кронштейнах крепится винтовой питатель (конвейер), подающий цемент в дозатор. Наличие цемента в силосе определяют по верхнему и нижнему указателям уровня. Для очистки воздуха, поступающего в силосы при загрузке цемента, в верхней части силоса установлен фильтр. Чтобы при загрузке цемента в очистке воздуха участвовали оба фильтра, оба силоса соединены резинотканевым рукавом. Подают цемент в силосы из автоцементовозов.

Блок управления состоит из двух отделений. В одном размещены шкафы с силовой аппаратурой, пульт управления, с которого управляют всеми механизмами бетоносмесительной установки и ведут контроль за их работой. Для обеспечения заданных параметров микроклимата в блоке управления смонтирован кондиционер. Во втором отделении установлено оборудование для хранения и подачи химических добавок: два центробежных насоса и система трубопроводов.

Для создания подпора жидкости в системе трубопроводов на сливе в бак добавок установлен запорный винтель. Добавки в дозор подают открытием электромагнитного и впускного клапанов. Зимой добавки подогревают теплоносителем, подаваемым из системы отопления в нижнюю часть бака добавок. Вода из бака насосом подается в дозор. В зимнее время ее подогревают в бойлерной. Из дозаторов вода и добавки через воронку и перфорированную трубу поступают в бетоносмеситель.

Разгружают бетонную смесь в автосамосвал через загрузочное устройство. При разгрузке бетонной смеси в автобетоносмеситель устройство с помощью ручной лебедки отводят в сторону от выгрузного отверстия.

Для смазывания штоков воздухораспределителей в системе подачи воздуха установлены маслораспылители. Идущий на аэрацию цемента воздух очищается во влагомаслоотделителях. Для равномерной работы системы пневмооборудования обе компрессорные установки соединены между собой.
2.5.2 Виды и техническая характеристика, применяемого метрологического оборудования

Одним из основных свойств бетонной смеси является удобоукладываемость (подвижность или жесткость), определяемая в соответствии с ГОСТ 10151.1-81. Подвижность бетонной смеси называется способность ее растекаться без расслоения под действием силы тяжести или при незначительном механическом воздействии.

Характеризуется подвижность осадкой конуса ОК (измеряемой в см), отформованного из бетонной смеси, подлежащий испытанию. Для этого используют изготовленные из листовой стали конусы с гладкой внутренней поверхностью (рисунок 2.1).

Для смесей с наибольшей крупностью заполнителя до 40 мм предназначен конус №1, 70-80 мм – конус №2.

Перед испытанием все соприкасающиеся с бетонной смесью поверхности очищают и протирают влажной тряпкой. Конус устанавливают на гладкий металлический лист и заполняют через воронку бетонной смесью в три слоя высотой 100 мм для конуса №1 и 150 мм для конуса №2 (таблица 2.7).

Таблица 2.7 – Размеры конусов

Конус

dнижн

dверх

h

№1

100

200

300

№2

150

300

450


Каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем: в конусе №1 – 25 раз, №2 – 56 раз. Во время наполнения и штыкования конус прижимают к листу. Затем воронку снимают, и избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями конуса. Конус плавно снимают с отформованной бетонной смеси и устанавливают рядом с ней. Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая металлическую линейку ребром наверх конуса и измеряя расстояние от нижней грани линейки до верха бетонной смеси с точностью до 0,5 см. Значение осадки конуса бетонной смеси, определенной в конусе №2, приводят к значению осадки конуса №1, умножая первое значение на переводной коэффициент 0,67.

Если после снятия конуса бетонная смесь приобретает форму, затрудняющую определение ее осадки, измерение не производят и повторяют испытание на новой порции бетонной смеси. Время испытания с начала наполнения конуса и до измерения осадки бетонной смеси не должно превышать 2,5 мин.

Осадку конуса бетонной смеси вычисляют с точностью до 1 см, как среднее арифметическое результатов двух определений из одной пробы, различающихся между собой не более чем на 1 см при ОК ≤ 4 см, на 2 см при ОК, равном 5-9 см, и на 3 см при ОК ≥ 10 см. При большем расхождении результатов испытание повторяют. Затем заносят в журнал дату и время испытаний, место отбора пробы, марку и вид бетона, изготовленного из испытываемой смеси, результаты частных испытаний и среднее арифметической значение ОК.


Рисунок 2.2 – Определение подвижности бетонной смеси

1 - ручка; 2 - корпус прибора; 3 - упоры; 4 - сварной шов

Жесткость характеризует смесь, если осадка конуса равна нулю. Определяют жесткость временем вибрации, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси. При наибольшей крупности зерен заполнителей до 40 мм включительно жесткость бетонной смеси определяют на лабораторной виброплащадке СМЖ-539 (рисунок 2.3).



Рисунок 2.3 – Прибор для определения жесткости бетонной смеси:

1 - цилиндрическое кольцо с фланцем в основании; 2 - конус; 3 - кольцо-держатель с ручками; 4 - загрузочная воронка; 5 - штатив; 6 - направляющая втулка; 7 - фиксирующая втулка с зажимным винтом; 8 - диск с шестью отверстиями; 9 - стальная шайба; 10 - штанга.

Прибор для определения жесткости бетонной смеси (рисунок 2.2) закрепляют на столе виброплащадки. Цилиндрическое кольцо, кольцо-держатель и воронку прибора изготавливают из листовой стали. Кольцо и конус должны быть с гладкой внутренней поверхностью.

Собирают прибор в такой последовательности: жестко крепят кольцо , вставляют в него конус и закрепляют его ручками, сверху устанавливают воронку. Диск 8 с отверстиями поворотом штатива устанавливают над отформованной бетонной смесью и отпускают на поверхность конуса. Штатив закрепляют в фиксирующей втулке зажимным винтом. Одновременно включают виброплащадку и секундомер, и наблюдают за выравниванием и уплотнением бетонной смеси. В момент, когда начнет выделяться цементное тесто из двух отверстий диска, вибрирование прекращают и выключают секундомер. Полученное время вибрирования характеризует жесткость. Его вычисляют с точностью до 1 с как среднеарифметическое значение результатов двух определений жесткости из одной пробы, различающихся между собой не более чем на 20%. При большем расхождении результатов испытание повторяют. Пробы для определения жесткости или подвижности бетонной смеси отбирают в три приема с интервалом 1 мин.

Для определения средней плотности бетонной смеси применяют:

- формы для изготовления контрольных образцов бетона по ГОСТ 22685;

- весы лабораторные по ГОСТ 24104;

- виброплащадку лабораторную;

- кельму типа КБ по ГОСТ9533;

- линейку стальную по ГОСТ 427;

- сосуды металлические цилиндрические, размеры которых принимают в зависимости от наибольшей крупности зерен фракции заполнителя (таблица 2.8).
Таблица 2.8 – Размеры металлических сосудов

Наибольшая крупность зерен фракции заполнителя, мм

Вместимость сосуда, см3

Внутренний размер сосуда, мм

диаметр

высота

≤ 20

1000

108

108

40

5000

185

158

≥ 70

10000

234

234


Для определения расслаиваемости бетонной смеси применяют:

- формы стальные для изготовления контрольных образцов бетона типа ФК-200 по ГОСТ 22685;

- сосуд вместимостью 5000см3;

- виброплащадку лабораторную;

- противень;

- линейки стальные по ГОСТ 427;

- сито с отверстиями диаметром 5мм;

- электрошкаф сушильный;

- посуду мерную стеклянную по ГОСТ 1770.
2.6 Технологические режимы.

2.6.1 Технологические процессы подготовки сырья

Приготовление бетонной смеси включает подготовку материалов, их дозирование и перемешивание бетонной смеси. На заводах сборного железобетона или на стройках проводят, если есть необходимость, приготовление растворов химических добавок, оттаивание и подогрев заполнителя в зимнее время.

Подготовка растворов химических добавок включает растворение в воде твердых, пастообразных или жидких продуктов добавок и последующее доведение раствора до заданной концентрации. Приготовление добавок осуществляют в специальных емкостях, снабженных системой трубопроводов для перемешивания раствора сжатым воздухом, а при необходимости – паровыми регистрами для подогрева. После приготовления добавки подают в расходную емкость, снабженную датчиком уровня, и по мере необходимости – через дозатор в бетоносмеситель.

Подогрев заполнителей обычно осуществляют в бункерах, реже непосредственно на крытых складах. Для подогрева используют либо контактный способ подогрева заполнителей с помощью паровых труб и гребенок, размещаемых в бункерах.
2.6.2 Технологические режимы производства продукции

Важным технологическим переделом является дозирование материалов. Для получения бетонной смеси заданного состава необходимо правильно отмеривать (дозировать) количество составляющих (вяжущих, заполнителей, воды, добавок) перед поступлением их в смеситель. Заданное количество составляющих можно измерять по объему или массе, или по объему с корректированием массы. Отклонение от заданного количества содержания дозы того или иного материала называют погрешностью дозирования и измеряют в процентах. Устройства для отмеривания количества составляющих называют дозаторами. На современных бетонных заводах используют в основном весовые дозаторы, т.е. дозирование материалов по массе: цемент, воду и добавки – с точностью до 2 л, песка и щебня с точностью до 10 кг. При этом расход цемента округляют обычно в большую сторону, а воды в меньшую.

Вторым важным технологическим переделом является перемешивание бетонной смеси. В процессе перемешивания материалы равномерно распределяются по всему объему, зерна цемента и заполнителя смачиваются водой, в результате получается однородная масса, свойства которой в любом месте объема одинаковы. Вид и состав бетона оказывают заметное влияние на требования к перемешиванию. Подвижные смеси легче перемешивать, чем жесткие: жирные перемешиваются лучше, чем тощие, крупнозернистые – лучше, чем мелкозернистые или тонкозернистые.

При использовании крупнозернистых подвижных смесей с заполнителем из плотных горных пород применяется смесители свободного падения, в которых перемешивание происходит при вращении барабана-смесителя в результате многократного подъема и сбрасывания материалов с некоторой высоты.

Между бетоном и заполнителем обычно не происходит химического воздействия, поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако они существенно влияют на структуру и свойства бетона, изменяя его пористость, сроки затвердевания, поведение при воздействии нагрузки и внешней среды. Заполнители значительно уменьшают деформации бетона при твердении и тем самым обеспечивают получение большеразмерных изделий и конструкций. В качестве заполнителей используют местные горные породы. Применение этого дешевого заполнителя снижает стоимость бетона, так как заполнители и вода составляют 85-90%, а цемент 10-15% от массы бетона. Для снижения плотности бетона и улучшения его теплотехнических свойств используют искусственные и пористые заполнители.

Для регулирования свойств бетона и бетонной смеси в их состав вводят различные химические добавки и активные минеральные компоненты, которые ускоряют или замедляют схватывание бетонной смеси, делают ее более пластичной и удобоукладываемой, ускоряют твердение бетона, повышают его прочность и морозостойкость, регулируют собственные деформации бетона, возникающие при его твердении, а также при необходимости изменяют и другие свойства бетона.

В течение длительного времени в бетонах происходит изменение пористой структуры, наблюдается протекание структурообразующих, а иногда и деструктивных процессов и результат – изменение свойств материала. С увеличением возраста бетона повышаются его прочность, плотность, стойкость к воздействию окружающей среды. Свойства бетона определяются не только его составом и качеством исходных материалов, но и технологией приготовления и укладки бетонной смеси в конструкцию, условиями твердения бетона. Все эти факторы мы учтем при проектировании состава тяжелого бетона.

Технология бетона включает ряд этапов или технологических переделов: подготовку сырья, определение состава бетона в зависимости от используемого сырья и конструк-тивных и технологических требований, дозирование цемента, воды, заполнителей и других материалов для определенного замеса бетонной смеси, перемешивание, транспортировку бетонной смеси к месту укладки, заполнение формы и опалубки конструкции бетонной смесью, ее уплотнение, последующее твердение бетона в нормальных условиях (при температуре 20ºС и влажности 80-100%).
2.7 Организация производственного процесса

2.7.1 Циклограмма работ

Первый этап: работы по производству бетонной смеси начинаются с разгрузки и складской переработки, прибывающих на завод заполнителей, цемента и добавок. При доставке заполнителей автомобильным транспортом приемные устройства обычно выполняют в виде призматических и прямоугольно-призматических бункеров с разгрузкой сбоку или по оси бункера со специальной эстакады или помоста.

Под приемными бункерами размещаются траншейные (подбункерные) ленточные конвейеры. Компоновка нижней части бункеров и ленточных конвейеров должна обеспечивать поступление материала на ленточный конвейер без изменения направления движения материала.

При проектировании приемных бункеров следует учитывать, что недостаточная их ширина приводит к непроизводительной затрате ручного труда на переброску материалов, попавших при разгрузке за бункер. Плоскостные и пространственные углы должны обеспечивать гравитационные продвижения материала по бункеру, так как в противном случае проталкивание материала в этих местах придется производить вручную, что недопустимо по условиям техники безопасности.

При проектировании складов для заполнителей должны учитываться следующие положения:

1) Складская переработка заполнителей производится так, что при этом не ухудшается их качество.

При хранении и перегрузках на складах заполнители не должны засоряться, для этого площадки и полы под штабелями, а также откосы полубункеров покрываются бетоном.

Во избежание смешивания заполнителей различных фракций при хранении их на складе рекомендуется устройство разделительных стенок между штабелями различных фракций.

2) Несмотря на то, что капиталовложения для строительства крытых складов выше, чем для строительства открытых, применение крытых складов все же не разрешает всех вопросов, связанных с обеспечением нормальной их эксплуатации в зимнее время. Неутепленные и неотапливаемые помещения крытых складов предохраняют заполнители только от попадания снега, влаги и пыли в период складского хранения, не устраняя остальных факторов, осложняющих работу в зимнее время. Для обогрева применяют регистры, расположенные в средней части склада.

Второй этап: после разгрузки в складские помещения следует транспортирование заполнителей, цемента и добавок в расходные бункера и резервуары смесительной установки.

Современные автоматизированные склады бетоносмесительных установок оборудованы поточно-транспортными системами (ПТС) для подачи заполнителей и цемента к технологическому оборудованию для производства бетонных смесей.

ПТС представляет собой совокупность механизмов, обеспечивающих непрерывность технологического процесса транспортирования материалов к месту производства работ. К ним относятся ленточный конвейера, работающие определенной последовательности с другими механизмами ПТС – бункерами, питателями, поворотными воронками.

Третий этап: Следующим этапом работы будет подогрев в зимнее время заполнителей и воды в специальных складских устройствах и в расходных бункерах. Размораживание и подогрев заполнителей до заданной температуры в штабелях складского хранения и в бункерах подогрева могут быть осуществлены при непосредственном контакте теплоносителя (острый пар, дымовые газы, подогретый воздух) с заполнителями и при теплопередачи через промежуточную стенку между теплоносителем и заполнителями. Подогрев при непосредственном контакте теплоносителя с заполнителем может осуществляться: а) путем впуска острого пара в штабель или бункер (мокрый способ); б) путем продувки горячих газов (продуктов горения или подогретого воздуха) через неподвижный слой заполнителя; в) жидким теплоносителем; г) при взаимном перемещении теплоносителя, а также и заполнителей (в сушильных барабанах, в огневых печах); д) теплотой лучеиспускания (отражательные печи, инфракрасные лучи); е) термохимическим подогревом (термитные шашки).

Подогрев путем теплопередачи через промежуточную стенку (сухой способ) возможен: а) глухим паром (через специальные паровые регистры с обдувкой или без обдувки их сжатым воздухом); б) жидким теплоносителем; в) теплотой электрической энергии.

Четвертый этап: дозирование заполнителей, цемента, воды и добавок.

Пятый этап: перемешивание составляющих смеси (таблица 2.8).
Таблица 2.8 – Рекомендуемая продолжительность перемешивания бетонных смесей в смесителях принудительного действия.

Объем готового замеса бетонной смеси, л

Продолжительность перемешивания, с,

при средней плотности бетона, кг/м3

1600 и более

св. 750 до 1500

120

Шестой этап: выгрузка готовой смеси в средства транспорта.
2.7.2 Организация контроля качества при производстве бетонной смеси

Для получения бетонов высокого качества и экономичности необходимо проводить постоянный контроль за их производством и на его основе управлять технологическими процессами, внося в них необходимые изменения и коррективы, учитывающие колебания свойств исходных материалов и условий производства и гарантирующие получение заданных свойств бетона при минимальных материальных, энергетических и трудовых затратах.

Контроль организуется на всех стадиях производства бетона и изделий из него и включают контроль свойств исходных материалов, приготовления бетонной смеси и ее уплотнения, структурообразования и твердения бетона свойств готового материала или изделия. Для контроля используют различные способы и приборы. По полученным результатам вносят коррективы в состав бетона, в параметры и режимы технологических операций на основе закономерностей, учитывающих влияние на свойства готового бетона различных технологических факторов. Для большей точности и надежности управления качеством бетона используют зависимости, полученные для условий конкретного производства.

Управление качеством бетона осуществляется на основе пооперационного контроля производства. Для его проведения используют экспресс-методы, позволяющие быстро оценить свойства материала или параметры процесса, разрабатываются специальные полуавтоматические и автоматические средства, а также используется выборочная проверка объектов контроля. Для оценки свойств цемента предложены рентгенографические и другие методы экспресс-анализа его минералогического состава и способы быстрого определения удельной поверхности цемента. По их результатам прогнозируется возможное влияние качества цемента на свойства приготавливаемой бетонной смеси и бетона и при необходимости производятся изменения состава бетона и режима технологических операций.
2.7.3 Виды производственного контроля

Высокое качество бетона может быть достигнуто путем четкой организации постоянно действующего производственного контроля на заводах ЖБИ.

На заводах ЖБК осуществляются различные виды технического контроля: входной, операционный и приемочный контроль.

Контроль производства осуществляет цеховой технический персонал, он отвечает за соблюдение технологических требований. Отдел технического контроля предприятия (ОТК) контролирует качество и производит прием готовой продукции, проверяет соответствие технологии техническим условиям производства изделий.

В задаче производственного контроля входят:

- контроль качества поступивших на предприятие материалов и полуфабрикатов входной контроль;

- контроль выполнения технологических процессов, осуществляемый во время выполнения определенных операций в соответствии с установленными режимами, инструкциями и технологическими картами – операционный контроль.

- контроль качества продукции, соответствие ее стандартам и техническим условиям -приемочный контроль.

  1   2   3   4



Скачать файл (899.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации