Завод по производству железобетонных конструкций для жилищного строительства системы «куб 2,5». Пгод=50 тыс.м3/год

Химический состав клинкера, %

SiO2	АL203	Fе203	СаО	Мg0	SO3	ппп
8,96	20,82	4,29	39,88	0,36	1,01	6,5

Минералогический состав клинкера, %

С3S	С2S	С3A	С4АF
45,2	19,22	13,01	14,6

Коэффициент насыщения - 0,80

Силикатный модуль - 1,80

Глиноземистый модуль -1,48

Свободного СаО, %  - 0,45

Содержание МgО должно быть не более 5%.

По стандарту требуется, чтобы начало схватывания наступало  не ранее, чем через 45 мин, а конец  схватывания не позднее, чем через 10 часов с момента затворения цемента.

Для регулирования сроков схватывания при помоле к клинкеру добавляют 1,5÷3,5 % гипса от массы цемента.

 

4.2. Заполнители для  бетона

Заполнители занимают в бетоне до 80% объема. Стоимость  заполнителя составляет 30 ... 50% (а  иногда и более) от стоимости бетонных и железобетонных конструкций, поэтому применение более доступных и дешевых местных заполнителей в ряде случаев позволяет снизить стоимость строительства, уменьшает объем транспортных перевозок, обеспечивает сокращение сроков строительства.

В бетоне применяют крупный и мелкий заполнитель.

Природный песок

Для бетона наиболее пригоден крупный песок, содержащий достаточное количество средних и мелких зерен. При такой комбинации зерен объем пустот будет малым, а площадь поверхности зерен - небольшая. Наиболее вредна примесь глины, так как она, обволакивая зерна песка, препятствует сцеплению с цементным камнем. От глинистых примесей песок очищают тщательной промывкой. Органические примеси, например, гумусовые допускаются только в очень ограниченном количестве.

 

Характеристика  песка

Наименование месторождения	Плотность, кг/м3	Насыпная плотность, кг/ м3	Модуль крупности	Содержание глинястых  примесей, %
Бердск	2630	1640	2,16-3,03	0,5-1

 

Требования  к чистоте песка

Песок природный	Содержание пылевидных	В том числе содержание
	и глинистых частиц,	глины в комках,
	% по массе, не более	% по массе, не более
Повышенной крупности,	3	0,5
крупный и мелкий
Мелкий и очень мелкий	5	0,5

 

Требуемый зерновой состав песка

 

Размер отверстий  сит, мм	5	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	<0,14
Полные остатки на сите, % по массе	0	5-25	15–45	35–70	70–90	90–100	100

 

Зерновой состав мелкого  заполнителя, пригодного для получения  бетонных и железобетонных изделий  и конструкций всех видов, должен соответствовать указанному на рисунке 1.

 

Рис 1. Требования к зерновому составу песка

1-область мелких песков; 2-область песков пригодных для  бетонов; 3-область крупных песков.

 

 

 

Щебень

 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.

В качестве крупного заполнителя  для тяжелого бетона применяют щебень из горных пород. Фракции 20-40, 10-20,5-10 мм.

 

Характеристика щебня

Наименование месторождения	Вид строительного камня	Физико-технические показатели
		Rсж, МПа	ρ, кг/м3	ρн, кг/м3	F, цикл	Вт, %
Мочище	гранит	61,4-123,4	2780	1370	200	0,05

 

Требования к зерновому  составу крупного заполнителя

Наибольшая крупность заполнителя, мм	Содержание фракций, % по массе
	5…10	10…20	20…40	40…70
20	25-40	60-75	-	-
40	15-25	20-35	40-65	-
70	10-20	15-25	20-35	35-55

 

Полные остатки на контрольных ситах при рассеве  щебня

Диаметр отверстий контрольных сит, мм	d	0,5 (d+D)	D	1,25 D
Полные остатки на ситах, % по массе	От 90 до 100	От 30 до 60	До 10	До 0,5

Зерновой состав должен находиться в области указанной  на рисунке 2:

Рис. 2 Требования к зерновому  составу щебня

1-область мелкого щебня; 2-область щебня пригодных для  бетонов; 3-область крупного щебня.

Если кривая просеивания  щебня проходит внутри указанной  области, заполнитель пригоден для  приготовления тяжёлого бетона.

 

 

4.3. Вода

Для затворения бетонной смеси применяют грунтовые, поверхностные и пресные озерные воды. Требования к воде для затворения бетонной смеси приведены в ГОСТ 28732-79*. В воде не должно быть примесей нефтепродуктов, сахаров, фенолов, жиров и органических гуминовых кислот. Содержание растворимых солей допускается в воде для изготовления железобетона с ненапрягаемой арматурой не более 5000 мг/л, в том числе сульфатов не более 2700 мг/л, для бетона напрягаемых конструкций - соответственно не более 2000 и 600 мг/л. Водородный показатель воды рН должен находится в пределах 4…9.

В сомнительных случаях  пригодность воды устанавливается  сравнительными испытаниями в бетонах.

 

4.4. Добавки

Добавки в бетонную смесь  вводят с целью улучшения формуемости  бетонной смеси, ускорения твердения, повышения прочности, морозостойкости, химической стойкости, экономичности и т.д.

Для регулирования свойств бетона, бетонной смеси и экономии цемента  используем химическую добавку - суперпластификатор С-3. Эта добавка существенно улучшает свойства бетона, может обеспечить значительную экономию цемента. С-3 вводится в количестве 0,1÷1,2 % от массы цемента.

Применение С-3 позволяет достичь  следующих показателей:

1. увеличить подвижность бетонной смеси от П1 до П5;
2. снизить водопотребность при затворении вяжущего вещества на 20-25%;
3. увеличить конечные прочностные характеристики на 25% и более;
4. увеличить сроки схватывания и живучесть бетонной смеси;
5. в 1,5 – 1,6 раз увеличить сцепление бетона с закладной арматурой и металлоизделиями;
6. получить бетоны с повышенной влагонепроницаемостью, трещиностойкостью, морозостойкостью (350 циклов);
7. снизить расход цемента на 15%;
8. снизить энергетические затраты (при вибрации, ТВО) на 30-50%, а ряде случаев и полностью отказаться от дополнительных энергозатрат;
9. получать бетонные смеси, укладываемые без вибрации.

Добавки хранятся в складских  помещениях при температуре не выше 30°С в таре изготовителя.

 

 

 

 

 

5. Расчет материально-производственного  потока

5.1. Расчёт состава  тяжёлого бетона

Расчет выполняется  с целью выявления потребностей в сырьевых материалах, полуфабрикатах, комплектующих деталях и готовых изделиях по всем переделам технологического процесса. Данные расчета потока используются для проектирования складов цемента и заполнителей, бетоносмесительных узлов, бетоносмесительного цеха, склада арматурной стали и арматурного цеха, формовочных линий и тепловых установок формовочных цехов и складов готовой продукции.

При подборе состава  бетона выполняются три основных требования:

1. Бетон должен отвечать заданной прочности.
2. Бетонная смесь должна иметь заданную удобоукладываемость.
3. Состав бетона должен быть экономичным.

Подбор состава бетона:

- Требуемая марка бетона М350, прочность при сжатии бетона R_сж=35 МПа.

- Удобоукладываемость бетонной смеси- осадка конуса- О.К= 5 см

- Характеристика материалов:

Портландцемент

- Марка цемента М400, R_сж=40 МПа;

- Истинная плотность - = 3,1 кг/л;

- Насыпная плотность - = 1,3 кг/л;

Щебень

- Наибольшая крупность зерен щебня Д_нб= 20мм;

- Истинная плотность - = 2,78 кг/л;

- Насыпная плотность - = 1,37 кг/л;

- Пустотность щебня  П_КР

П_КР =1-(

/ );

П_КР =1-(1,37/2,78)=0,51;

Песок

- Истинная плотность - = 2,63 кг/л;

- Насыпная плотность - = 1,64 кг/л;

Заполнители рядовые

 

Определение цементно- водного  отношения:

R_Б = А

R_Ц (Ц/В –/+ 0,5),

где R_Б – прочность бетона, МПа;

А – коэффициент, зависящий от качества заполнителей,

А = 0,6; (табл.4.[5])

R_Ц – активность цемента, МПа;

Ц/В – цементно-водное отношение.

«-» - Если марка бетона меньше или равна марке цемента.

«+»- Если марка бетона больше марки  цемента.

35= 0,6

40( Ц/В-0,5)

Ц/В =1,96

Расход воды определяется исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси, вида и крупности заполнителя  по табл.5[5].

В=200 л.

Расход цемента:

Ц = В*Ц/В

Ц= 200*1,96= 392 кг

Расход щебня:

Щ =

,

К_Р – коэффициент раздвижки зерен щебня, принимаем по табл.6 [5]

Щ =

кг

Расход песка:

П = [1000 – (Ц/ + В/ + Щ/ )] ,

П = [1000 – (

)] 2,63 = 720 кг

Аналогично производим расчет состава бетона марок- М350, ОК=8см; М300, ОК=5 см.

Результаты расчета заносим в таблицу 4

 

Определение усреднено-условного  состава бетона

Таблица 4

Вид бетона	Марка бетона	Предельная крупность  заполните-ля	Удобо-укладыва-емость, см	Расход материалов на 1м³ бетона, кг
				Во-да	Цемент	Щебень	Песок	Доля
Тяжелый (НП;ДФ;С)	350	20	5	200	392	1111	720	0,75
Тяжелый (ШЛ)	350	20	8	210	412	1111	677	0,05
Тяжелый (ЛМ;К)	300	20	5	200	350	1163	707	0,2
Усредненный кг/м3				200	385	1121	715	1
Усредненный м3				-	-	0,4	0,27	-