- ρи - истинная плотность цемента: ρиц =3,0 кг/л;
- Vп =0,4
Определение Ц/В отношения:
Ц/В=Rб/(Rц×А)+ 0,5,
Ц/В=20/(40×0,6)+0,5=1,33
Расход воды определяется по таблице 5[2]:
В=205 л.
Расход воды определяется по формуле:
Ц=205×1,33=272,6 л.
Расход щебня:
Щ=1000/[(0,41×1,34)/1,46+1/2,47]=1288,66 кг.
Расход песка:
П=[1000–(272,6/3,0+205+1288,66/2,47)]×2,4=438,6 кг.
2) Расчет состава тяжелого бетона для производства многопустотных плит перекрытий.
Расчет состава бетона марки М200 (ОК=0см) производится аналогично расчету состава бетона марки М200 (ОК=4см).
Исходные данные:
- Требуемая марка бетона М200, Rб=20 МПа;
- Осадка конуса (удобоукладываемость)-0 см;
- Модуль крупности песка, Мк=2,3;
- Наибольшая крупность щебня, Дмах=20 мм;
- Истинная плотность: песка ρип=2400 кг/м3;
щебня ρищ=2470 кг/м3;
-Насыпная плотность: песка ρнп=1600 кг/м3;
щебня ρнщ=1460 кг/м3;
Характеристика цемента:
- ρц - активность (марка) цемента М400: Rц=40 МПа;
- ρн - насыпная плотность цемента: ρнц =1,1 кг/л;
- ρи - истинная плотность цемента: ρиц =3,0 кг/л;
- Vп =0,4
Определение Ц/В отношения:
Ц/В=Rб/(Rц×А)+ 0,5,
Ц/В=20/(40×0,6)+0,5=1,33
Расход воды определяется по таблице 5[2]:
В=175 л.
Расход воды определяется по формуле:
Ц = 175×1,33=232,75 л.
Расход щебня:
Щ = 1000/[(0,41×1,34)/1,46+1/2,47]=1288,66 кг.
Расход песка:
П = [1000–(232,75/3,0+175+1288,66/2,47)]×2,4=541,7 кг.
5.2 Определение усреднено-условного состава бетона
Для определения усредненно-условного состава бетона подсчитывается доля каждого состава в общей производительности бетоносмесительного цеха.
Усредненно-условный состав бетона необходим для упрощения расчета потребности проектируемого предприятия в сырьевых материалах в час, в сутки, в год.
Используются следующие формулы:
1. Расход воды:
Ву=Δ1В1+Δ2В2+Δ3ВЗ, л. (5.2.1)
Ву=0,4×195+0,4×205+0,2×175=195 л.
2. Расход цемента:
Цу=Δ1Ц1+Δ2Ц2+Δ3ЦЗ, кг (5.2.2)
Цу=0,4×259,3+0,4×272,6+0,2×232,75=259,3 кг.
3. Расход песка:
Пу=Δ1П1+Δ2П2+Δ3ПЗ, кг (5.2.3)
Пу=0,4×472,4+0,4×438,6+0,2×541,7=472,7 кг
4.Расход щебня:
Щу= Δ1Щ1+Δ2Щ2+Δ3ЩЗ, кг (5.2.4)
Щу=0,4×1288,66+0,4×1288,66+0,2×1288,66=1288,66 кг
Таблица 5.1
Результаты расчетов состава бетона
| Вид бетона | Марка бетона | Предельная крупность заполнителя, мм | Осадка конуса, см | Расходы материалов, кг/л на м3 бетона | Доля, % | |||
| Вода | Цемент | Щебень | Песок | |||||
| Тяжелый бетон | 200 | 20 | 4 | 195 | 259,3 | 1288,66 | 472,4 | 40 |
| 200 | 20 | 0 | 175 | 232,75 | 1288,66 | 541,7 | 20 | |
| 200 | 20 | 7 | 205 | 272,6 | 1288,66 | 438,6 | 40 | |
| Усредненно-условный состав бетона | 195 | 259,3 | 1288,66 | 472,7 | 100 | |||
5.3 Расчет материального потока
Для расчета материального производственного потока уточняется деление производственного процесса на технологические зоны и нормы неизбежных потерь материалов по зонам.
Зона 1: транспортно-сырьевой участок. Потери цемента 1%, щебня 1%, песка 2%.
Зона 2: склады сырья. Потери цемента 1%, щебня 1,5%, песка 2%.
Зона 3: бетоносмесительный узел. Потери бетонной смеси 1%.
Зона 4: формовочные линии. Потери бетонной смеси 0,5%.
Зона 5: участок термообработки и доводки изделий. Потери 0,5%.
Зона 6: склад готовой продукции. Потери 0,5%.
Затем подсчитываются необходимые производительности технологических переделов и потребности в материалах, начиная с зоны 6 (склад готовой продукции) по формуле:
Пп=Пп+1/(1-Qn/100), м3/год (5.3.1)
где Пп - производительность в зоне n (n- номер зоны), м3/год; Пп+1 – производительность в зоне, следующей за рассчитаемой; Qn – производственные потери в зоне, %.
Ц=П3×Цу/(1-Q2/100), т/год (5.3.2)
Щ= П3×Щу/(1-Q2/100), м3/год (5.3.3)
где П3-производительность в зоне 3; Цу - расход цемента на 1 м3 условного бетона, т; Q2-потери цемента (1%) в зоне 2; Щу-расход щебня на 1 м3 условного бетона, м3; Q2-потери щебня (1,5%) в зоне 2. После расчета необходимых производительностей переделов и готовых потребностей в материалах в зонах 2 и 1, подсчитываются суточные (м3/сутки) и часовые (м3/час) производительности (потребности) в зонах.
Псут=Пп/(Тн-Тр)×Ки, м3/сутки (5.3.4)
Пч=Пп/Тф, м3/час (5.3.5)
где Тн- номинальное количество суток (262) в году; Тр- длительность плановых остановок на ремонт, сут; Ки- коэффициент использования технологического оборудования; Тф- годовой фонд рабочего времени оборудования, час.
6. Проектирование бетоносмесительного цеха
В состав бетоносмесительного цеха (БСЦ) входят: склад цемента (вяжущих), склады заполнителей, бетоносмесительные узлы БСУ (бетонорастворосмесительные узлы и др.) и внутрицеховые транспортные связи между складами сырья и БСУ.
Качество бетонной смеси и бетона зависит от качества сырьевых материалов. Поэтому одно из основных назначений складов – сохранение, а часто и улучшения качества сырья.
Внутрицеховые транспортные связи должны исключать засорение, ухудшение качества материалов и снижать потери.
Тип складов и технологическая схема переработки сырьевых материалов должны обеспечивать минимальные эксплуатационные расходы.
6.1 Проектирование склада цемента
Цемент на заводах ЖБИ хранится в силосных складах, которые в зависимости от вида транспорта железнодорожного, автомобильного, водного, могут быть: прирельсовые, притрассовые, береговые.
При проектировании склада цемента необходимо предусматривать раздельное хранение цемента по видам и маркам.
Требуемая вместимость склада цемента определяется по формуле (6.1.1):
Vс.ц=Цсут×n/Кз, (6.1.1)
где Цсут- суточная потребность завода в цементе, т; n-нормативный запас цемента, сут (поставка автотранспортом-6 суток); Кз - коэффициент заполнения емкости склада, равный 0,9.
Vс.ц=55,2×6/0,9=368 т
Принимаем 1 прирельсовый склад-409-29-61, состоящий из 6 силосов.
Таблица 6.1
Характеристика склада цемента
| Показатели | Значение |
| Вместимость,т | 360 |
| Количество силосов,шт | 6 |
| Грузооборот,тыс.т/год | 17,3 |
| Мощность токоприемников, кВт | 156,1 |
6.2 Проектирование склада заполнителей
Существующие типы складов заполнителей можно классифицировать:
1) По способу хранения: открытые, закрытые и частично закрытые;
2) По виду емкости: штабельные (материал складируется на выровненной площадке, по длине разделенной стенками на отсеки), бункерные, полубункерные, силосные и траншейные;
3) В зависимости от вида транспорта и расположения склада к транспортным путям: прирельсовые, притрассовые, береговые и комбинированные;
4) По виду оборудования для загрузки склада: эстакадные (заполнитель загружается в емкости сверху с помощью ленточного транспортера со сбрасывающей тележкой), грейферные (мостовой кран с грейферным захватом ходит над складскими емкостями);
5) По виду оборудования для разгрузки склада и подачи заполнителей в БСУ: галерейные (забор материала производится через затворы на ленточный транспортер, расположенный в подземной галерее под складскими емкостями), бункерные (материал из емкостей подается в приемные бункера грейферным краном, автопогрузчиком или бульдозером);
Расчет склада проводится, исходя из потребности в сырьевых материалах, нормативных запасов и конкретной характеристики принятого типа склада. Расчеты сводятся к определению вместимости, площади и геометрических размеров склада.
Емкость в складе для хранения каждого вида заполнителя рассчитывается по формуле (6.2.1)
Vc=Зсут×n×Кф×Кз, (6.2.1)
где Зсут- суточная потребность предприятия в данном виде заполнителя, м3
n-нормативный запас заполнителя, сут;
Кф-коэффициент, учитывающий необходимое увеличение склада при хранении нескольких фракций, Кф=1;
Кз-коэффициент загрузки:
Песок: Vc=63,5×6×1×1,1=419 м3
Щебень: Vc=188,7×6×1×1,1=1245 м3
Общая вместимость склада заполнителей подсчитывается как сумма емкостей для хранения каждого вида заполнителя.
Vобщс= Vщс+ Vпс, м3 (6.2.2)
Vобщс=1245+419=1664 м3
Таблица 6.2
Характеристика склада заполнителей.
| Склад | Вместимость, м3 | Годовой грузооборот, тыс. м3 | Число рабочих | Площадь застройки, м2 |
| Силосный стационарный | 3000 | 85 | 6 | 0,48 |
Привязка типового склада осуществляется вблизи транспортных магистралей и на минимально необходимом расстоянии от БСУ, чтобы транспортная связь (галерея) между ними была как можно короче.
6.3 Проектирование бетоносмесительного цеха
Исходными данными для проектирования БСУ являются вид и расчетная потребность предприятия в бетонной смеси, вид и потребное количество сырьевых компонентов, способ подачи бетонной смеси в формовочные цехи. БСУ состоит из 4 отделений: подбункерного, дозаторного, смесительного и выдачи бетонной смеси.
Расчет БСУ заключается в следующем:
1. Определяется требуемая часовая производительность БСУ по формуле:
Пб.ч=П3×К1×К2, м3 (6.3.1)