144741 (Проектирование цеха по производству многопустотных плит перекрытий)

ВВЕДЕНИЕ

Бетон считается одним из древнейших строительных материалов. Об этом свидетельствуют, сохранившиеся до наших дней, здания и сооружения. Вначале бетон использовался для возведения монолитных сооружений и конструкций, но наука на месте не стоит, и поэтому был создан ещё более эффективный прочный строительный материал – это железобетон. С развитием железобетонных конструкций, армированных сетками и каркасами, успешно начало развиваться строительство различных зданий и сооружений при наименьших трудовых затратах и повышенных сроках возведения.

Следующим этапом развития железобетона стало применение предварительно-напряжённых конструкций, что способствовало снижению расхода арматуры в железобетонных конструкциях, повышению их долговечности и трещиностойкости. Также значительным продвижением в развитие железобетона стало применение различных видов добавок.

На заводах железобетонных изделий важное значение имеет обеспечение необходимой прочности изделий в наиболее короткие сроки. Естественное твердение позволяет получить необходимую прочность через длительное время, что влечёт за собой увеличение количества форм (60-70% массы всей стали) и производственных площадей. Решающим средством ускорения твердения бетона, в условиях заводской технологии сборного железобетона, является тепловая обработка.

Тепловая обработка входит в технологический процесс изготовления железобетонных изделий и занимает 70-80 % времени всего цикла изготовления изделий. Тепловая обработка на действующих предприятиях колеблется от 2,5-24 часов и осуществляется в ямных, туннельных, щелевых, вертикальных камерах, кассетах, автоклавах, под колпаками – как периодического, так и непрерывного действия; а источником тепла при этом служит пар, вода, электроэнергия, инфракрасные лучи. Сущность тепловлажностной обработки состоит в том, что при повышении температурной среды до 85-1000С скорость реакции гидратации значительно увеличивается, т.е. процесс твердения ускоряется и изделия в более короткий срок, чем при обычной температуре, приобретают механическую прочность, допускающую их транспортировку и монтаж.

На тепловую обработку расходуется до 70 % всей тепловой энергии на производство сборного железобетона. Высокая стоимость энергоносителей при низкой эффективности их использования, неритмичная поставка топлива приводят к сокращению объёмов выпускаемой продукции. При таких обстоятельствах необходим иной подход к процессам ускорения твердения бетона в заводских условиях. Максимально возможное применение комплексных химических добавок, переход на низкотемпературный режим, использование частично-термосных и термосных режимов требуют грамотного инженерного подхода к конструированию тепловых установок, теплотехнического расчёта ограждающих конструкций, составление теплового баланса.

Одним из способов экономии при тепловой обработке является использование вместо пара продуктов сгорания природного газа в смеси с рециркулятом.

Одним из возможных путей повышения эффективности производительности строительных материалов является создание автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и автоматизированных систем управления предприятием (АСУП).

Благодаря АСУТП повысилось качество и количество выпускаемых изделий, уменьшился, например, расход теплоносителя, при производстве железобетонных изделий, уменьшилось отрицательное влияние на окружающую среду, облегчен труд рабочих, точный расход материалов для производства изделий.

На всех заводах железобетонных изделий внедрены электронно-вычислительные машины (ЭВМ), что позволяет осуществить обработку информации автоматическими устройствами со скоростью, в несколько миллионов раз превышающей скорость обработки информации человеком.

Для успешного развития, перед промышленностью сборного железобетона определены основные направления, ведущими из которых являются:

Разработка и организация эффективных видов вяжущих и их массовое производство, арматурной стали, высококачественных заполнителей, комплексных химических добавок и новых видов бетона;

Повышение степени заводской готовности изделий;

Снижение массы конструкций за счёт применения тонкостенных конструкций, предварительно напряжённых и конструкций из лёгкого бетона;

Коренное улучшение технологий в производстве железобетонных конструкций, а также реконструкция действующих заводов;

Снижение энергетических затрат на обеспечение ускорения твердения бетона, за счёт введения химических добавок, применения терморежимов, использование гелиотермообработки и другого, что приводит к снижению стоимости продукции.

Выпускаемые железобетонные изделия используются во всех областях строительства, т.к. железобетон является основным строительным материалом, и нашёл широкое применение в жилищном, промышленном, транспортном и сельскохозяйственном строительстве.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Обоснование выбора места строительства

Проектируемый цех по производству многопустотных плит перекрытий производительностью 19000м3/год планируется разместить на территории действующего завода ОАО «СЖБ-3» в городе Витебске.

Строительство цеха целесообразно и экономически выгодно, так как на данном заводе имеются производственные площади, складские помещения для сырьевых материалов и свободные площади для складирования готовой продукции. Имеются коммуникации для обеспечения предприятия электроэнергией, сжатым воздухом, природным газом и водой. Так, как пар в настоящее время является одним из самых дорогостоящих теплоносителей, предприятию экономически не выгодно транспортировать его из Витебской ТЭЦ, поэтому завод перешёл на тепловую обработку железобетонных изделий ПСПГ, что позволить снизить себестоимость продукции и обеспечить её конкурентоспособность на внутреннем и внешнем мировом рынке.

Для обеспечения предприятия природным газом предусмотрена газопроводная ветвь от городской газомагистрали. Электроэнергия поступает с «ВитебскЭнерго», сжатый воздух вырабатывается компрессорными установками, размещёнными на территории предприятия, вода забирается из реки Западная Двина.

Для доставки сырьевых материалов и сбыта готовой продукции имеются автотранспортные пути, а также на территорию завода проложена ветвь железнодорожного сообщения.

Сырьевые материалы доставляются на завод различными видами транспорта. Цемент поступает железнодорожным транспортом из БЦЗ города Костюковичи, Могилёвской области. Щебень поступает железнодорожным транспортом из Брестской области городского посёлка Микашевичи РУПП «Гранит». Песок завозится автотранспортом из города Витебска РУП «Витебскречтранс». Арматурная сталь поставляется из города Жлобина БМК, железнодорожным транспортом или автотранспортом с городской металобазы. Добавка суперпластификатор С-3 поступает автомобильным транспортом из Гомельской области, города Мозыря завода «СЖБ-12». Смазка «Виттол-1» поступает автотранспортом из города Минска, ООО «Сервовит».

Город Витебск является областным центром и расположен на экономически выгодных автотранспортных и железнодорожных путях сообщения, что даёт возможность реализовывать продукцию не только в республики, но и в странах СНГ и ближнего зарубежья.

Обеспечение предприятия трудовыми и инженерно-техническими кадрами будет осуществляться за счёт выпускников ВГТК, Новополоцкого политехнического университета.

Проектируемых цех не окажет вредного воздействия на жилые районы города, т.к. расположен с учётом санитарной защиты.

1.2 Номенклатура выпускаемой продукции

Многопустотные плиты перекрытий предназначены для устройства каркасов одно- и многоэтажных зданий и сооружений различного назначения.

Согласно СТБ 1383-2003 “Плиты покрытий и перекрытий железобетонные для зданий и сооружений” изделие должно удовлетворять следующим требованиям:

- плиты должны удовлетворять требованиям настоящего стандарта и изготавливаться по рабочим чертежам и технологической документации, утверждённым в установленном порядке;

- по прочности, жёсткости и трещиностойкости плиты должны соответствовать требованиям, установленным в проектной документации, и выдерживать при испытаниях нагружением контрольные нагрузки, указанные в рабочих чертежах;

- плиты относятся к классу пожарной опасности К0;

- предел огнестойкости плит должен соответствовать требуемой степени огнестойкости здания, установленной в проектной документации конкретного здания;

- плиты следует изготавливать из тяжёлого бетона классов по прочности на сжатие В15 и выше;

- поставка плит потребителю должна производиться после достижения бетоном отпускной прочности;

- для предварительно-напряжённых плит в зоне анкеровки предварительно напряжённой арматуры не допускается:

а) нарушение структуры бетона на торцах элементов;

б) неплотное примыкание бетона к арматуре.

При поставке плит в холодный период года нормируемая отпускная прочность бетона плит может быть повышена до 90% класса по прочности на сжатие согласно указанием рабочих чертежей.

- морозостойкость и водонепроницаемость бетона плит должны соответствовать маркам по морозостойкости (F50) и водонепроницаемости, установленным проектной документацией конкретного здания или сооружения и указанным в заказе на изготовление колонн;

- удельная эффективная активность естественных радионуклидов (Аэфф) бетона плит не должна превышать, Бк/кг:

- 370 – для плит, применяемых в каркасах жилых и общественных зданий;

- 740 – для плит, применяемых в каркасах производственных зданий; -виды и классы арматурной стали, применяемой для армирования плит, а также марки стали закладных изделий должны соответствовать установленным проектной документацией конкретного здания и указанным в рабочих чертежах;

- форма, размеры арматурных и закладных изделий и их положение в плитах должны соответствовать указанным в рабочих чертежах на изделие;

- для армирования плит следует применять арматурную сталь: в качестве ненапрягаемой продольной арматуры: - стержневую горячекатаную периодического профиля класса S500 и гладкую класса S240 по ГОСТ 5781 – 82; в качестве напрягаемой продольной арматуры:

- термомеханически упрочнённую стержневую класса S800 по ГОСТ 10884;

- на поверхности плит не допускается обнажение рабочей и конструктивной арматуры, за исключением арматурных выпусков;

- толщина защитного слоя бетона до рабочей и конструктивной арматуры должна соответствовать указанной в рабочих чертежах;

- отпуск натяжения арматуры в предварительно напряжённых плитах следует производить после достижения бетоном требуемой передаточной прочности;

- значения действительных отклонений размеров и положение выпусков арматуры и центрирующих прокладок не должны превышать 3 мм;

- в бетоне плит, поставляемых потребителю, трещины не допускаются, за исключением поперечных трещин от обжатия бетона в предварительно напряжённых плитах, а также усадочных и других поверхностных технологических трещин, ширина которых не должна превышать 0,1 мм, если рабочими чертежами конкретного здания не установлены более жёсткие требования;

- на лицевых поверхностях плит не допускаются жировые и ржавые пятна;

- открытие поверхности стальных закладных изделий, выпуски арматуры, монтажные петли и строповочные отверстия должны быть очищены от наплывов бетонов или раствора.

Изготовленные плиты должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя.

Таблица 1

1.3 Обоснование выбора способа производства

Производство многопустотных плит перекрытий в заводских условиях можно производить различными способами: стендовым, конвейерным и агрегатно-поточным.

Стендовая технология предусматривает изготовление изделий стационарно, т.е. технологическое оборудование при изготовлении изделий, материалы и рабочие звенья перемещают от одной стендовой формы к другой, поэтому стендовый способ производства отличается длительностью технологического процесса, неподвижное размещение стендовых форм требует больших производственных площадей. Всё это приводит к высоким трудовым затратам при выпуске конструкций. Организация стендового производства не обеспечивает повышенного уровня механизации и автоматизации технологических процессов. Стендовый способ является малопроизводительным и используется на предприятиях низкой и средней мощности или полигонах.

При конвейерном способе весь технологический процесс разбивается на отдельные элементы, операции, которые выполняются одновременно, независимо друг от друга на отдельных постах. При конвейерном способе формы перемещают от поста к посту специальными транспортными устройствами. Каждый пост линии обслуживается закреплённым за ним звеном. Однако, конвейерный способ требует больших капитальных затрат и вложений на обслуживание механизмов, транспортного и технологического оборудования; не обладает гибкостью технологической линии, требует значительных расходов на переналадку оборудования при выпуске другого вида продукции. Поэтому проектировать конвейерную линию не рационально и не целесообразно.

Для производства плит перекрытия принимается типовая схема агрегатно-поточной технологии. Эта схема обладает гибкостью, поддоны от поста к посту перемещаются при помощи мостового крана и грузоподъёмного устройства. Изделия изготавливаются способом немедленной распалубки, что позволяет использовать поддоны и съёмную бортоснастку, что приводит к снижению металлоёмкости производства. Способ немедленной распалубки повышает оборачиваемость установок для формования плит, производительность, сократит длительность технологического процесса и приведёт к экономии электрической энергии. При данном способе производства обеспечивается чёткая организация технологического процесса.