Розрахунок бетонозмішувального цеху
Міністерство
освіти і науки, молоді та спорту України
Київський
національний університет будівництва та архітектури
Індивідуальна
робота
“Виробничі
процеси та обладнання об’єктів автоматизації”
на
тему:
“Розрахунок
бетонозмішувального цеху”
Виконав:
студент групи
АТП-21
Богомольний С. В.
Перевірив:
професор Гоц В.І.
Київ
2014
Завдання
а.) річна потужність бетонозмішувального цеху -
200 тис.м3;
б.) міцність бетону - 400 кг/см3;
в.) тип конструкції - густо армованi тонкостiннi
ЗБК;
г.) найменші розміри: товщина виробу, відстань
між арматурними прутками та стінкою форми: по товщині конструкції - 20 мм;
рухлива суміш 8см;
д.) вартість крупного заповнювача - 140 грн за
тонну;
е.) вартість мілкого заповнювача - 110 грн за
тонну;
є.) вартість портландцементу - 800 грн за тонну.
Технологічний аналіз задачі
Умова
завдання
|
Технологічні
особливості та органічення, витікаючі з умови завдання
|
Умова
|
Одиниця
|
Величина
|
|
Міцність
бетону
|
кг/см3
|
400
|
1.Бетон
важкий, 2200 <r <2500
кг/м3 2.Рекомендуюча марка цементу 500. 3.Мінімально допустима міцність
щебеню повинна бути не менше, ніж в 2 рази вище міцності бетону: 2*400=800
(кг/см2)/ДСТУ БВ 2.7-25-89/
|
1. Вибір матеріалів для приготування бетонної
суміші
.1 Обміркування вибору крупного заповнювача
Обмеження , встановлені в результаті
технологічного аналізу
максимальна крупність Dнб =6,6 (мм) ;
мінімально допустима міцність породи заповнювача
R3=800(кг/см2);
Приймається щебінь фракції Мрз =5-10;
Властивості і показники крупного заповнювача
середня густина зерен rщ=
2,5 (кг/дм3) ;
насипна густина gщ= 1,5
(кг/дм3 ) ;
міжзернова пустотність щебеню vп.щ= 0,4
част.один;
вартість 1т Сщ= 140 грн. ;
Інші властивості повинні відповідати /ДСТУ БВ
2.7-75-98/
Обміркування вибору мілкого заповнювача
Обмеження, встановлені в результаті
технологічного аналізу:
вид мілкого заповнювача - днiпровський пісок;
обмеження крупності дрібного заповнювача по
завданню
Мкр= 1,4-1,6;
Вибираємо мілкий заповнювач, Мкр=1,4 (мм);
Властивості і показники мілкого заповнювача:
середня густина зерен rп=2,5
(кг/дм3 );
насипна густина gп=1,5
(кг/дм3) ;
вартість 1т Сп= 120 грн.;
Інші властивості повинні відповідати /ДСТУ БВ
2.7-32-95/
Обміркування вибору в‘яжучого
Обмеження , встановлені в результаті
технологічного аналізу:
активність - не менше 500 ;
Обмеження по витраті цементу на 1 м3 бетонної
суміші:
мінімальна витрата за умовою розшарування
бетонної суміші, при крупності щебеню 6,6 мм, складає 220 кг;
Властивості і показники відібраних для варіанту
проектування видів цементу
Інші властивості повинні відповідати /ДСТУ БВ
2.7-46-96/
Вид
цементу
|
Середня густина
кг/дм3
|
Насипна густина,
кг/дм3
|
Водопотреба,
Hг ,%
|
Вартість
1 т. грн.
|
Портланцемент
|
3,1
|
1,3
|
27
|
2. Розрахунок складу бетонної суміші
.1 Загальні положення
Склад бетонної суміші визначають звичайно по
методу абсолютних об‘ємів в відповідності з рекомендаціями. При цьому по ходу
розрахунку здійснюється поправка отриманих параметрів, складу даних з метою:
забезпечення спеціальних властивостей бетону,
вказаних в завданні /водостійкість, водонепроникність, морозостійкість,
стійкість до хімічної агресії і т.д. /
зниження витрати цементу;
скорочення циклу теплової обробки, прискорення
твердіння і т.д.
Як правило, ці цілі досягаються з застосуванням
різних добавок і інших технологічних прийомів.
2.2 Розрахункові формули
.2.1 Визначення потрібного значення
водоцементного відношення
/умова міцності бетону /:
Рядовий заповнювач: А = 0,60 ц = 500б = 400
2.2.2 Визначення водопотреби
бетонної суміші, л
для рухливої суміші.
Згідно з таблицею визначаємо
орієнтовні витрати води на 1 м3 і отримуємо :
ВП= 210(л/м3);
Показник
|
Жорсткість,с
|
Рухливість,см
|
Витрати
води, (л/м3) при крупності, мм
|
|
|
|
Щебінь
|
гравію
|
|
|
|
10
|
20
|
30
|
40
|
10
|
20
|
30
|
40
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
Р1
|
1…4
|
<4
|
190
|
175
|
160
|
155
|
200
|
190
|
175
|
170
|
Р2
|
-
|
5…9
|
200
|
185
|
170
|
165
|
210
|
200
|
185
|
180
|
Р3
|
-
|
10…15
|
205
|
190
|
180
|
225
|
215
|
200
|
190
|
Р4
|
-
|
16…20
|
225
|
220
|
205
|
195
|
235
|
230
|
215
|
205
|
Р5
|
-
|
21…25
|
235
|
230
|
210
|
200
|
245
|
240
|
220
|
210
|
Ж4
|
31i>
|
-
|
150
|
135
|
125
|
120
|
160
|
150
|
135
|
130
|
Ж3
|
21…30
|
-
|
160
|
145
|
130
|
125
|
170
|
160
|
145
|
140
|
Ж2
|
11…20
|
-
|
165
|
150
|
135
|
130
|
175
|
165
|
150
|
145
|
Ж1
|
5…10
|
-
|
175
|
160
|
145
|
140
|
185
|
160
|
155
|
.2.3 Витрата цементу визначається за формулою
.2.4 Визначення пустотілості щебеню
де : gщ- насипна густина щебеню, кг/дм3 ;
rщ-
густина зерен щебеню.
Vп.щ=1-= 0,4=4%
2.2.5 Витрата щебеню /кг. на 1 м3
суміші/ розраховується за формулою
де, коефіцієнт розсунення зерен
крупного заповнювача цементним розчином ;
=1,48
(кг/м3)
.2.6 Витрата піску / кг. на 1 м3
суміші розраховується за формулою
де п
, ц
- щільність цементу і зерен піску,
кг/м3;
ц
=3,1 кг/л
;
(кг/м3)
2.2.7 Коефіцієнт виходу бетонної
суміші
.2.8 Розрахунок сумарної вартості
матеріалів суміші
С= Сц *Ц+ Сщ *Щ+ Сп *П+
де Сц ,Сщ ,Сп - вартість 1 кг
цементу, щебеню, піску, грн.;
С=341,6+177,1+44,04=562,74 (грн/м3).
3. Розрахунок кількості і вибір
типів обладнання бетонозмішувального цеху
.1 Визначення параметрів і вибору
основного обладнання бетонозмішувального відділення
.1.1 Годинна продуктивність
змішувачів
При заданій річній потужності
бетонозмішувального цеху необхідну часову продуктивність змішувачів
розраховують за формулою, м3/ год.:
де- відома річна потужність, м3
Фп - планова кіл. робочих діб за
рік;
Т - кіл. робочих годин на добу;
К1- 1,4 - коеф. годинної
нерівномірності використання суміші;
К2- 1,2 - коеф. запасу потужності.
.1.2 Визначення тривалості циклу
бетонозмішувача
Тривалість одного циклу роботи
бетонозмішувача залежить вид виду і рухливості (жорсткості) бетонної суміші,
типу і ємності змішувачів, хв.:
tц=tз+tп+tв ,
де tз,tп,tв, - тривалість операцій
відповідно завантаження, перемішування і вивантаження готової суміші .
tц=
45+180+30=255 сек. =4,25 хв.
.1.3 Визначення типу і кількості
бетонозмішувачів
Основний технологічний параметр
змішувального відділення - необхідна для забезпечення заданої потужності цеха
сумарна місткість барабанів (чаш) всіх встановлених змішувачів, м3:
.=7550(л.)
де b- коефіцієнт виходу бетонної суміші.
Число замісів одного бетонозмішувача
за годину
=.
Приймаємо 4 бетонозмішувачі
примусової дії марки СБ-103.
Об’єм по завантаженню-3000 л.
Об’єм готового замісу бетонної
суміші-2000л.
Фактична годинна продуктивність
одного бетонозмішувача примусової дії,м3/год.
(м3/год).
де Vбс - вантажна ємність
бетонозмішувача
b
- коеф. виходу сумішіб- кіл. замісів одного бетонозмішувача за годину
.1.4 Підбір типів дозаторів
У відповідності з прийнятим типом і
кількістю бетонозмішувачів підбираємо тип дозатора .
Дозатор води:
.046.АД-500-2БЖ=80=500
В=210 л/м3(2В=210*2=420 кг/м3)
Дозатор цементу:
.043.АД-2000-БЦ=400=2000
Ц=427 кг/м3 (2Ц=427*2=854 кг/м3)
Дозатор для піску:
.00.АД-800БП=200=800
П=367 кг/м3 (2П=367*2=734 кг/м3)
Дозатор для щебню:
.044.АД-2500-БШ=400=1600
Щ=1265 кг/м3(2Щ=1265*2=2530 кг/м3)
4. Розрахунок і вибір типів складів
для зберігання піску, щеня, в’яжучих та креслення їх схем
Необхідну місткість складу
заповнювача визначають за формулою, м3
+
7879+1143=9022 (м3)
Довжина штабельного складу
Площа штабельного складу ,м3
Довжина фронту подачі вагонів для
завантаження заповнювачів
=1,5*(12*15+25)=307,5 (м)
Довжина складських приміщень
При пересувних розвантажувачах
+ lлок
307,5+25=332,5 (м)
при стаціонарній розвантажувальної
машині
2*+lлок=640
(м)
.2 Параметри складу цементу
=1019*1,3=1324.7(т)
Вибираємо тип складу цементу :
марка 409-29-66
Місткість 2500 т
Силоси: місткість 1го - 625 т
Кількість 4 шт.
Розрахунок складових суміші в
(кг/заміс):
Ц=427(кг/заміс) (2Ц=427*2=854 кг/
заміс)
Щ=1265(кг/ заміс) (2Щ=1265*2=2530
кг/ заміс)
П=367(кг/ заміс) (2П=367*2=734
кг/замiс)
Розрахунок вмісту бункерів на 2 год
безперервної роботи.
Цемент
*16=13664 за 1 год.
*2=27328 за 2 годn = м3n = м3
Щебінь
*16=40480 за 1 год
*2=80960 за 2 год
n = м3n = м3
Пісок
*16=11744 за 1 год
*2=23488 за 2 годn = м3n = м3
5. Технологічна схема двосекційної
бетонозмішувальної установки циклічної дії
Схема складу цементу
бетонозмішувального цеху
Схема складу цементу
бетонозмішувального цеху:
- вагон; 2 - приймальний бункер; 3 -
пневмогвинтовий насос;
- циклон; 5 - аерожолоб; 6 - силоси
для зберігання цементу;
- шнек; 8 - витратні бункери
змішувального відділення.
цех цемент обладнання
дозатор
Критий естакадно-штабельний склад
заповнювачів:
-естакада; 2-конвеєр на естакаді ;
3-скидальний візок; 4-конвеєр подачі на склад; 5-штабельні заповнювачі;
6-траншейний стрічковий ковеєр; 7-живильник;
-одноковшовий навантажувач;9-
розвантажувальна установка Т-182А
Література
1.
Технология бетонних и железобетонных изделий: учеб.пособие
\Б.В.
Стефанов, Н.Г. Русанова, А.А. Воленекий, 3-е издание, перераб. И доп.
Киев:
Головное издательство издат. Объеденения “Вища школа” 1982-406с.
.
К. В. Михайлов.”Производство сборных железобетонных изделий”- М.,1989.-440с.
.
В.І.Гоц “Бетони і будівельні розчини”.-К:ТОВ УВПК ”Ескоб”,К:КНУБА, 2003-472с.