Проект бетоносмесительного цеха для производства пролетных строений мостов и путепроводов мощностью 200 тыс м3 в год

 4.песок ρ^п=2630 кг/м³ фр. 1,25 - 2,5 и 2,5 -5 мм

 5. щебень  фр. 5-10 и 10-20 мм, ρ^щ₀=1500 кг/м³, ρ^щ=2550 кг/м³ 

Определим водоцементное отношение. 
 

 где  А- коэффициент, учитывающий качество заполнителя, равен 0,6.

   R_б- проектная марка бетона;

   R_ц- активность цемента. 

   Тогда расход цемента составит:

   ,           (3)

   где В – расход воды. Ориентировочно принимаем В=160 л. 

   Определяем  расход крупного заполнителя (щебня) по формуле (кг/м³): 

где V – пустотность крупного заполнителя в относительных единицах;

  – коэффициент раздвижки зерен заполнителя; =1,1

 ρ^щ₀ – насыпная масса щебня, кг/м³;

 ρ^щ – истинная плотность щебня, кг/м³.

    Пустотность щебня составит: 
 

    Тогда: 

    Расход  мелкого заполнителя (песка): 
 
 

   Средняя плотность бетонной смеси: ρ₀=2,368 кг/л, или 2368 кг/м³

   

  Таблица 2 - Проектный расход материалов на 1 м³ бетонной смеси.

 

   Примечание: Рассчитанный состав корректируется в процессе производства.

  3 Режим работы цеха 

   Принимаем для бетоносмесительного цеха двухсменный  режим работы при пятидневной  рабочей неделе.

   При определении режима работы предприятия  принимаем следующие данные:

• Расчетное количество рабочих суток в году для БСЦ –         262
• Количество рабочих смен в сутки     2
• Продолжительность рабочей смены, ч    8

 

   Годовой фонд времени работы основного технологического оборудования принимается – 247 дней (сокращается на длительность  остановок необходимых для ремонта, переналадки, переоснастки и т.д.).

   Годовой коэффициент использования основного  технологического оборудования – 247: 262=0,943.

   Данные  по режиму работы БСЦ заносим в таблицу 1. 

   Таблица 3 -Режим работы цеха

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   4 Расчет производственной программы 

   Программа производства бетонных смесей определяется в соответствии с выпуском изделий  на технологических линях формовочного цеха.

   Результаты  расчетов приводятся в таблице 4.

   Часовая, сменная, суточная производительность цеха рассчитывается по формулам: 
 
 

   где - заданная годовая производительность;

          - расчетное количество рабочих суток в году;

         В – расчетный годовой фонд рабочего времени;

         n – число рабочих смен в сутки. 

   где r – продолжительность рабочей смены.

    м³/сут

   м³/см

   м³/час 

Таблица 4 - Производственная программа по формуемым изделиям

 

  5 Материальный баланс цеха 

   Потребность проектируемого БСЦ в бетонных смесях в год, сутки, смену, час с учетом производственных потерь и брака определяем по формуле: 

   где П₀ – годовая, суточная, сменная, часовая производительность по формуемым изделиям.

         Б – производственные потери.

   Принимаем производственные потери и брак по бетонной смеси – 0,5 %.

     м³/год

     м³/сут

     м³/см

     м³/ч 

   Таблица 5 - Производственная программа по бетонной смеси

 
 

   Рассчитаем  потребность в материалах по формуле: 

   где Q – расход материала, кг/м³;

         П_i - потребность смеси в год, в сутки, в смену, в час;

   Полученные  значения предоставлены в таблице 6. 
 

Таблица 6 -Потребность в материалах для приготовления бетонной смеси

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   6 Выбор и обоснование технологии приготовления бетонных смесей 

6.1 Выбор технологической  компоновки 

   Важным  отличительным признаком бетоносмесительных цехов и заводов является их технологическая  компоновка. По вертикальной компоновке различают установки с одно- и  двухступенчатой схемой. При двухступенчатой, или партерной, схеме материалы поднимают в два приема – сначала в расходные бункера, затем с помощью конвейеров или скиповых подъемников в загрузочные устройства смесителей. При такой схеме требуется здание небольшое по высоте, но значительных размеров в плане. Это облегчает монтаж оборудования, однако требует большого числа подъемного оборудования и увеличения продолжительности технологического цикла.

   При большой производительности бетоносмесительные узлы заводов ЖБИ компонуют по вертикальной схеме с однократным подъемом материалов в расходные бункера. Этот способ организации производства БСЦ является экономически выгодным за счет снижения производственных площадей. Вертикальная планировка снижает энергозатраты и металлоемкости оборудования  за счет движения материала самотеком.

   Цех состоит из 4-х отделений: надбункерного (2 этажа), дозаторного, смесительного и отделения выдачи бетонной смеси.

   Материалы подают в подбункерный этаж с помощью наклонных ленточных конвейеров. Для подачи заполнителей используют так же  поворотные воронки, для цемента и других порошкообразных материалов применяют шнеки и пневматический транспорт. В последнем случае для очистки воздуха от цементной пыли устанавливают циклоны и матерчатые фильтры.

   Расходные бункера делятся на отсеки. Для  крупного заполнителя предусматривают  обычно три отсека, для мелкого  – два, для цемента – два. С  целью свободного перемещения и  перемешивания сыпучих материалов углы наклона днищ бункеров выполняют  больше углов естественного откоса  50º-60º. Чтобы  не было зависания заполнителей при повышенной влажности, на стенах нижней части бункера вибрационные свободообрушители.

   В бункерах предусматривают  устройства аспирации цемента и указатели  уровней заполнителей отсеков бункера.

   Дозаторы  сухих компонентов бетонной смеси  загружают из соответствующих отсеков  бункера. Вода поступает в дозатор  из установленного бака, наполняемого из водопроводной магистрали. Для  изменения в нужном направлении  свойств бетонной смеси и бетона в бетонную смесь добавляют химические вещества в небольшом количестве (0,1-2 % массы цемента).

   Запас материалов в расходных бункерах принимают обычно для заполнителей — на 1-2 ч, цемента — на 2-3 ч. Дозаторы сухих компонентов бетонной смеси  загружают из соответствующих отсеков  бункера. Вода поступает в дозатор из установленного над ним бака, наполняемого из водопроводной магистрали. Водные растворы добавок подают в дозаторы с помощью, циркуляционного трубопровода от установок по приготовлению добавок. Смесители загружают сухими компонентами по рукавному желобу с перекидным клапаном.

   Перемешивание бетонной смеси производят в бетоносмесителях периодического действия. В них рабочие циклы машины протекают с перерывами, т. е. в них периодически загружаются отвешенные порции материалов, которые перемешиваются, а далее бетонная смесь выгружается.