Теплова обробка бетонних та залізобетонних виробів (стр. 1 из 6)

Міністерство освіти та науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра технології будівельних виробів та матеріалознавства

Курсовий проект з дисципліни:

«Теплотехнічне обладнання»

На тему: «Теплова обробка бетонних та залізобетонних виробів»

Рівне 2009

Вступ

Промисловість збірного залізобетону України – не досить могутня, технічно озброєна галузь будівельної індустрії, яка поставляє будівництву 20% матеріальних ресурсів.

Виробництво збірного залізобетону України базується в основному на потоково-агрегатних технологічних лініях, які випускають 55…58% усіх виробів, обсяг продукції конвеєрних ліній не перевищує 15%. Стендове виробництво становить 20…30%.

Останнім часом розширилось використання високомеханізованих та автоматизованих технологічних ліній другого покоління. Це касетно-конвеєрні лінії, стендові лінії безопалубного формування тощо.

Останнім часом в нашій країні поширилось використання монолітного залізобетону для зведення житлових, громадських та промислових споруд. Очікується, що частка його в загальному обсязі бетонних та залізобетонних робіт зросте до 50%. Постає потреба одночасно з розширенням використання високоміцного та попередньо напруженого залізобетону збільшувати випуск конструкції з легкого та ніздрюватого бетону.

1. Опис технології виробництва

Виробництво збірного залізобетону включає в себе наступні основні процеси приготування бетонної суміші; виготовлення арматурних елементів; формування виробів; твердіння бетону; розпалублення виробів; їх опорядження; комплектування будівельних деталей для підвищення їх заводської готовності.

Завданням даного курсового проекту є виготовлення пустотних плит перекриття, розмірами 6000´1500´220 мм. з важкого бетону класу В25. Теплову обробку виробів передбачено здійснювати в пропарювальних камерах ямного типу. Даний тип камер належить до установок періодичної дії. Отож найбільш доцільно використовувати агрегатний спосіб виробництва.

Рис 1 - Технологічна схема виробництва збірного залізобетону при агрегатному способі виробництва: I – пост розпалювання виробів та чищення форм; ІІ – пост армування; ІІІ – пост формування; IV – пост ТВО. 1 – бетоноукладач; 2 – мостовий кран; 3 – віброплощадка; 4 – форма з бетонною сумішшю; 5 – пропарювальна камера; 6 – арматурні елементи виробу; 7 – місце складування форм; 8 – самохідний візок; 9 – стенд для розпалублення і очищення форм.

Після закінчення ТВО виріб мостовим краном переміщується на пост розпалублення, очищення і змащування форм. Після розбалублення проводяться доводочні роботи і готовий виріб кладеться на візок і доставляється на склад готової продукції. Форми очищуються, змащуються і краном транспортуються на пост армування.

На цьому посту у форму встановлюють арматурні елементи. Форма з арматурою переноситься на пост формування. Тут з допомогою бетоноукладача вкладається та розрівнюється бетонна суміш. Далі на вібромайданчику відбувається ущільнення бетонної суміші. Форма із відформованим виробом прямує в агрегат теплової обробки (в даному проекті камера). Після теплової обробки виріб розпалублюється.

Таким чином при агрегатному способі виробництва всі частини процесу виробництва здійснюються на спеціалізованих постах, обладнаних відповідними машинами. Форми з виробами для виконання технологічних операцій послідовно переміщуються від поста до поста з допомогою мостового крана.

Час перебування форми на кожному посту залежить від обсягу робіт, що виконуються на одній стадії процесу. При агрегатному способі виробництва найдоцільнішою є така організація процесу, при якій затрати часу на кожному посту однакові. Це створює ритмічну роботу лінії і виключає технологічні перерви.

Основним недоліком даного способу виробництва є те, що необхідно переміщувати форму із виробами від поста до поста. Це породжує необхідність посилення конструкції форм, внаслідок чого збільшується їх вага і відповідно вантажопідйомність підйомно-транспортного обладнання.

2. Опис роботи теплової установки

Серед камер періодичної дії, призначених для тепловологісної обробки бетону, найбільш розповсюдженими є камери ямного типу. Вони застосовуються на заводах та полігонах.

Ямна камера виготовляється із залізобетону і має прямокутну форму. Стіни камери для зменшення теплових втрат виконують комбінованими. По боковим стінам камери встановлюють стійки з кронштейнами. В одній із бокових стін робиться отвір для відбору повітря із атмосфери при охолодженні, який оснащений водяним затвором або піщаним затвором з системою вентиляції. В днищі передбачена система відбору конденсату, яка пропускає його але не пропускає пару.

Пара для прогріву виробів в камеру подається через паропровід. Камери розміщуються в технологічних лініях і з’єднуються в блоки. Габарити камери в плані відповідають габаритам виробів, що пропарюються в них. Вироби вкладаються таким чином, щоб була досягнута найвища рівномірність прогрівання виробів і всієї камери. Загальна висота камери 3-4 м. для зручності обслуговування основна частина (до ¾ камери) занурюється в землю.

Принцип роботи камери полягає в наступному. Спочатку з камери знімають кришку. Потім виріб у формі опускається в камеру і встановлюється на нижні кронштейни стояків. Завантажені кронштейни заставляють розкритися наступний ряд кронштейнів і так далі. Після завантаження камера закривається кришкою, заповнюється водою гідрозатвори і починається подача пари. Вироби нагріваються і втримуються при необхідній температурі.

В процесі прогрівання і витримки пара конденсується на стінках, нижній поверхні кришки і дні камери і видаляється за межі камери. По проходженню терміну витримки подача пари припиняється і через спеціальний канал із камери видаляється паро-повітря на суміш. При цьому вода в гідрозатворах закипає і також видаляється у вигляді пароповітряної суміші. Через вільний від води затвор в камеру поступає повітря, яке охолоджує вироби, саме нагрівається і також видаляється.

Після охолодження виробів камера відкривається і вироби, які необхідно набрали 70-80% марочної міцності, вивантажуються краном.

Так як камера не являється герметичною установкою, оскільки стіни і затвори витримують на великий надлишковий тиск, то практично в камері тримається надлишковий тиск (0,1 МПа).

Основним конструктивним недоліком ямної камери є система завантаження виробів. Часте зняття кришки порушує герметичність верхньої частини камери, що призводить до поступового збільшення вибивання пари через нещільності, а відтак її витрата з часом зростає.

3. Конструктивно-технологічний розрахунок

3.1 Вибір режиму ТО

Визначаємо режим ТО плити перекриття пустотної, товщиною 22 см із важкого бетону класу В25, жорсткість суміші 10 с. теплову обробку передбачено проводити гострою парою у ямній камері.

Згідно із нормами проектування режимів ТО призначаємо

. Тривалість ізотермічного прогріву при пропарюванні гострою парою і товщині виробу 220 мм. приймаємо . При пропарюванні в камерах швидкість нагріву приймаємо . Початкову температуру бетонної суміші приймаємо . Тоді період підвищення температури становитиме:

Температуру навколишнього середовища приймаємо

, а температуру бетону на виході з камери - . Тоді тривалість охолодження можна прийняти .

Швидкість охолодження становитиме:

Тривалість попередньої витримки у відповідності з вихідними даними

Загальний режим теплової обробки буде становити:

Оскільки ТО проводиться гострою парою та для збереження необхідної відпускної зволоженості 13% необхідно передбачити в період охолодження вентиляцію камери.

3.2 Технологічні параметри та конструктивні характеристики теплової установки – ямної камери

Річний фонд часу обладнання ТО:

Де

- номінальний фонд часу роботи обладнання ;

– планові зупинки на ремонт ;

- втрати робочого часу, пов’язані з переналадками формувального обладнання ;

- добовий фонд робочого часу.