Проектирование наружных стеновых панелей по двухярусной конвейерной технологий мощностью 10тыс. м3 в год в городе Семей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Международная Образовательная Корпорация КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Факультет строительных технологий, экономики и менеджмента Специальность — 50 730 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»

Курсовой проект

По дисциплине «Системы автоматизированного проектирования»

На тему: «Проектирование наружных стеновых панелей по двухярусной конвейерной технологий мощностью 10тыс. м3 в год в городе Семей»

Выполнила: ст.гр. ПСМиК 09−1

Нурсадыкова А.

Проверила:Иманбекова Баглан г. Алматы 2013 год

Содержание Введение

1. Технико-экономическое обоснование района строительства

2. Номенклатура выпускаемой продукции

3. Характеристика сырьевых материалов

4. Технологическая часть

4.1 Обоснование технологической схемы производства

4.2 Тепловая обработка изделий

4.3 Описание производственного процесса

5. Режим работы цеха

5.1 Производственная программа цеха

5.2 Подбор основного технологического оборудования

5.3 Расчёт щелевой камеры

5.4 Ведомость оборудования

6. Контроль качества стеновых панелей

7. Охрана труда и техника безопасности Заключение Литература

Введение

стеновая панель конвейерный Железобетон, сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых и совместно работающих в конструкции. Термин «железобетон» нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий. Идея сочетания в железобетон двух крайне различающихся своими свойствами материалов основана на том, что прочность бетона при растяжении значительно (в 10—20 раз) меньше, чем при сжатии, поэтому в железобетонной конструкции он предназначается для восприятия сжимающих усилий; сталь же, обладающая высоким временным сопротивлением при растяжении и вводимая в бетон в виде арматуры (см. Арматурная сталь), используется главным образом для восприятия растягивающих усилий. Взаимодействие столь различных материалов весьма эффективно: бетон при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой и надёжно защищает её от коррозии, т. к. в процессе гидратации цемента образуется щелочная среда; монолитность бетона и арматуры обеспечивается также относительной близостью их коэффициентов линейного расширения (для бетона от 7,5*10−6 до 12*10−6, для стальной арматуры 12· 10−6); в пределах изменения температуры от —40 до 60 °C основные физико-механические характеристики бетона и арматуры практически не изменяются, что позволяет применять железобетон во всех климатических зонах.

Железобетон — один из древнейших строительных материалов. Из него построены галерей египетского лабиринта (3600 лет до н. э.), часть Великой Китайской стены (III век до н.э.), ряд сооружений на территории Индии, Древнего Рима и в других местах. Однако использование железобетона и железобетона для массового строительства началось только во второй половине XIX в., после получения и организации промышленного выпуска портландцемента, ставшего основным вяжущем веществом для бетонных и железобетонных конструкций. Вначале железобетон использовался для возведения монолитных конструкций и сооружений. Применялись жесткие и малоподвижные бетонные смеси, уплотнявшиеся трамбованием. С появлением железобетона, армированного каркасами, связанными из стальных стержней, начинают применять более подвижные и даже литые бетонные смеси, чтобы обеспечить их надлежащее распределение и уплотнение в бетонируемой конструкции. Однако применение подобных смесей затрудняло получение бетона высокой прочности, требовало повышенного расхода цемента. Поэтому большим достижением явилось появление в 30-х годах способа уплотнения бетонной смеси вибрированием, что позволило обеспечить хорошее уплотнение малоподвижных и жестких бетонных смесей, снизить расход цемента в бетоне, повысить его прочность и долговечность. В эти же годы был предложен способ предварительного напряжения арматуры в бетоне, способствовавший снижению расхода арматуры в железобетонных конструкциях, повышению их долговечности и трещиностойкости. Профессор А. Р. Шуляченко в 80-х годах XIX века разработал теорию получения и твердения гидравлических вяжущих веществ и цементов и доказал, что на их основе могут быть получены долговечные бетонные конструкции. Под его руководством было организовано производство высококачественных цементов. Профессор Н. А. Белелюбский в 1891 году провел широкие испытания, результаты которых способствовали внедрению железобетонных конструкций в строительство. Профессор И. Г. Малюга в 1895 году в своей работе «Составы и способы изготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости» обосновал основные законы прочности бетона. В 1912 году был издан капитальный труд Н. А. Житкевича «Бетон и бетонные работы». В начале века появляются много работ по технологии бетона и за рубежом. Из них наиболее важными были работы Р. Фере (Франция), О. Графа (Германия), И. Боломе (Швейцария), Д. Абрамса (США). Широкое развитие получила технология бетона в СССР со времени первых крупных гидротехнических строительств — Волховстроя (1924 год) и Днепростроя (1930 год). Профессора Н. М. Беляев и И. П. Александрии возглавили ленинградскую научную школу по бетону. В 30-е годы ученные московской школы бетона Б. Г. Скрамтаев, Н. А. Попов, С. А. Миронов, С. В. Шестоперов, П. М. Миклашевский и другие разработали методы зимнего бетонирования и тем самым обеспечили круглогодичное возведения бетонных и железобетонных конструкций, создали ряд новых видов бетона, разработали способы повышения долговечности бетона, основы технологии сборного железобетона. В послевоенные годы создавались новые виды вяжущих веществ и бетонов, начинали широко применяться химические добавки, улучшающие свойства бетона, совершенствовались способы проектирования состава бетона и его технология.

Строительство — дело рук молодых Новое Послание и по времени, и по содержанию, и по качеству значительно отличается от предыдущих. Президент обозначил нам вектор движения вперед сквозь бурю различных мировых экономических кризисов. Поставленные Главой государства задачи по десяти направлениям удивляют своей масштабностью. В приоритете по-прежнему — выполнение программ занятости населения, питьевой воды, реконструкции ЖКХ, развития аграрного сектора бизнеса. По словам Нурсултана Назарбаева, страна практически живет в новой эпохе, последовательно выполняя свои стратегические цели и задачи.

Особое место в Послании отведено поддержке начинающих и молодых бизнесменов. И это очень важно для тех, кто только вступает в свою деятельность, и государственная поддержка как финансовая, так и законодательная, благоприятно отразится на развитии бизнеса.

В Казахстане успешно реализуется «Дорожная карта-2020», и Президент поручил Правительству внести в нее изменения, касающиеся дополнительных мер поддержки молодых предпринимателей.

Мое небольшое предприятие занимается строительством. В райцентре нами была проведена реконструкция спортивного комплекса, районной библиотеки. Впереди — новые объекты. Президент Н. Назарбаев большое внимание уделяет развитию строительства: «Мы превращаем весь Казахстан в гигантскую стройплощадку и создаем десятки тысяч рабочих мест. Вокруг жилищного строительства крупных предприятий будут развиваться строительная индустрия, металлургия, обрабатывающая промышленность».

Создаются многочисленные возможности для появления новых, молодых бизнесменов. Мы не должны упустить такой шанс. Наши строители — трудолюбивые люди. Им только нужно дать работу, создать условия, а во многих случаях просто не мешать работать.

1. Технико-экономическое обоснование района строительства Проектируемый нами завод по производству наружных стеновых панелей мощностью 10 тыс. м3 в год запроектирован в городе Семей город областного значения в Восточно-Казахстанской области, расположенный по обоим берегам реки Иртыш. Непосредственно город Семей без подчинённых ему сельских округов занимает территорию площадью 210 кмІ.

Город Семей находится в западной части Восточно-Казахстанской области и является вторым по величине городом области. Расположен по обоим берегам протекающей через город реки Иртыш. Левобережье города называют Жана-Семей (то есть Новый Семей). Площадь города вместе с сельскими округами составляет 27 500 кмІ, из которых непосредственно город занимает 210 кмІ. Расстояние до областного центра Усть-Каменогорска составляет 200 км[4].

Климат региона — резко-континентальный, что связано с наибольшим удалением на материке от океанов и обуславливает большие амплитуды в годовом и суточном ходе температуры[4]. Территория района Семея открыта для арктического бассейна, однако изолирована горными системами Азии от влияния Индийского океана. 5].

Средняя годовая температура составляет 3,5 °C. Имеются большие колебания температуры в суточном ходе: зимой она может достигать ?48,6 °C, а летом 42,5 °C. Средняя годовая скорость ветра составляет 2,4 м/с, средняя годовая влажность воздуха — 66%.

Наиболее крупными промышленными предприятиями города являются: цементный завод, мясоконсервный комбинат, кожмехкомбинат, завод стройматериалов, машиностроительный и танкоремонтный заводы. Машиностроительная промышленность города представлена компаниями АО «Семипалатинский машиностроительный завод», ТОО «Семипалатинский автобусный завод», ТОО «Металист».

Предприятия города обеспечивают сырьём всю местную строительную промышленность. АО «Цемент», АО «Силикат», АО «Тасоба», комбинаты сборного железобетона производят цемент, шифер, кирпич, железобетонные изделия. В городе также налаживается производство облицовочных плит

2. Номенклатура выпускаемой продукции На проектируемом заводе будут изготавливаться трехслойные стеновые панели. Стеновые панели — это искусственные камни больших размеров, являющимися готовыми элементами стен или фундаментов. Их применение позволяет повысить степень сборности сооружений и снизить трудовые затраты на строительной площадке.

Техническая характеристика изделий

Трехслойные панели состоят из двух слоев железобетона и слоя утеплителя (цементного фибролита, минераловатных плит, поропласта, пеностекла и т. п.), расположенного между ними. Изготовляются они методом последовательной укладки в формы с соответствующим уплотнением составляющих их слоев. Железобетонные слои выполняются из тяжелого или легкого бетона объемным весом 1600—2500 кг/м3. Марку бетона принимают для тяжелого бетона не менее 200, а для легкого бетона — не менее 150. Толщину железобетонных слоев по требованиям огнестойкости и надежной защиты арматуры от коррозии назначают не менее 50 мм, причем толщину внутреннего слоя принимают от 80 до 100 мм.

Номенклатура стеновых железобетонных панелей и перекрытий содержит достаточное количество габаритных вариантов каждого вида изделий для создания разнообразных архитектурных решений многоэтажных жилых и общественных зданий с уступами в плане, с лоджиями, эркерами, балконами и т. п., конструктивное оформление которых определяется соответствующим решением несущего остова здания.

Для обеспечения необходимой технологичности монтажа зданий из строительных изделий и деталей, изготовляемых на заводах по каталогу, в его состав включена новая система «ситуаций», определяющих геометрические константы возможных сопряжений определенных видов сборных элементов, которых необходимо неуклонно придерживаться при проектировании зданий. Во всех «ситуациях», предусмотренных каталогом, взаимное расположение внутренних и наружных стен (несущих, связевых и ограждающих) определяется установленными координатами их привязки к линиям модульных разбивочных осей.

Правильное применение этой системы позволяет использовать взаимозаменяемые изделия из разных материалов в интересах повышения эксплуатационных или эстетических качеств объекта.

В качестве примера использования номенклатурных ситуаций http://vstene.com/img/4.7.pngприведены фрагменты плана многоэтажного дома и детали привязки стеновых панелей к разбивочным осям.

Панели перекрытий крупнопанельных зданий при малом шаге несущих стен принимаются сплошные железобетонные размером на комнату толщиной 140—160 мм.

При широком шаге несущих конструкций применение сплошных панелей перекрытий нецелесообразно, так как их толщина соответственно увеличивается и они получаются очень тяжелыми. В этих случаях применяются многопустотные предварительно-напряженные панели перекрытий с гладким потолком: при высоте до 6,6 м—220 мм, при высоте до 9,6 м— 240 мм и при высоте до 12 м—300 мм. Изготовление таких панелей более сложно, чем сплошных, 'но расход бетона в них значительно меньше, а поэтому для увеличенных пролетов они наиболее целесообразны.

Ширина многопустотных панелей принимается от 0,9 до 2 м с градацией через 200 или 300 мм для возможности получения необходимого набора панелей при любом расстоянии между лестничными клетками или любой ширине зданияТрехслойные панели состоят из двух слоев железобетона и слоя утеплителя (цементного фибролита, минераловатных плит, поропласта, пеностекла и т. п.), расположенного между ними. Изготовляются они методом последовательной укладки в формы с соответствующим уплотнением составляющих их слоев. Железобетонные слои выполняются из тяжелого или легкого бетона объемным весом 1600—2500 кг/м3. Марку бетона принимают для тяжелого бетона не менее 200, а для легкого бетона — не менее 150. Толщину железобетонных слоев по требованиям огнестойкости и надежной защиты арматуры от коррозии назначают не менее 50 мм, причем толщину внутреннего слоя принимают от 80 до 100 мм.

Номенклатура стеновых железобетонных панелей и перекрытий содержит достаточное количество габаритных вариантов каждого вида изделий для создания разнообразных архитектурных решений многоэтажных жилых и общественных зданий с уступами в плане, с лоджиями, эркерами, балконами и т. п., конструктивное оформление которых определяется соответствующим решением несущего остова здания. Для обеспечения необходимой технологичности монтажа зданий из строительных изделий и деталей, изготовляемых на заводах по каталогу, в его состав включена новая система «ситуаций», определяющих геометрические константы возможных сопряжений определенных видов сборных элементов, которых необходимо неуклонно придерживаться при проектировании зданий. Во всех «ситуациях», предусмотренных каталогом, взаимное расположение внутренних и наружных стен (несущих, связевых и ограждающих) определяется установленными координатами их привязки к линиям модульных разбивочных осей. Правильное применение этой системы позволяет использовать взаимозаменяемые изделия из разных материалов в интересах повышения эксплуатационных или эстетических качеств объекта. В качестве примера использования номенклатурных ситуаций приведены фрагменты плана многоэтажного дома и детали привязки стеновых панелей к разбивочным осям.

Панели перекрытий крупнопанельных зданий при малом шаге несущих стен принимаются сплошные железобетонные размером на комнату толщиной 140—160 мм. При широком шаге несущих конструкций применение сплошных панелей перекрытий нецелесообразно, так как их толщина соответственно увеличивается и они получаются очень тяжелыми. В этих случаях применяются многопустотные предварительно-напряженные панели перекрытий с гладким потолком: при высоте до 6,6 м—220 мм, при высоте до 9,6 м— 240 мм и при высоте до 12 м—300 мм. Изготовление таких панелей более сложно, чем сплошных, 'но расход бетона в них значительно меньше, а поэтому для увеличенных пролетов они наиболее целесообразны.

Ширина многопустотных панелей принимается от 0,9 до 2 м с градацией через 200 или 300 мм для возможности получения необходимого набора панелей при любом расстоянии между лестничными клетками или любой ширине здания, отвечающих модульной системе, отвечающих модульной системе

3. Характеристика сырьевых материалов Материалы, применяемые для изготовления панелей, должны соответствовать требованиям следующих стандартов: цемент — ГОСТ 10 178, ГОСТ 965; пористые заполнители — СТ PК 948, ГОСТ 10 832; песок для фактурного и отделочного слоев — ГОСТ 8736.

Для изготовления керамзитобетонной смеси применяют следующие основные материалы.

— вяжущее (цемент);

— мелкий заполнитель (песок);

— крупный заполнитель (керамзитовый гравий);

— вода.

Требования к цементу:

К цементу, предъявляются требования в соответствии с ГОСТ 10 178

— массовая доля оксида магния (MgO) в клинкере не должна быть более 5%;

— содержание хлор-иона не более 0,1%;

— содержание оксида серы должно быть не менее 1,0 и не более 4,0% массы цемента;

— начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 минут;

Качественные цементы должны обладать повышенной стабильностью прочностных свойств, значения коэффициента вариации активности не должны превышать 4%.

Требования к цементу по ГОСТ 10 178:

Таблица 2

Требования к керамзитовому гравию:

Крупный заполнитель — керамзитовый гравий, марка керамзитового гравия по насыпной плотности — 500, марка по прочности П125, плотность зёрен в цементном тесте гз.к. фракции 5−10 мм — 1,25 кг/л, фракции 10−20 мм — 1,19 кг/л.

Требования к керамзитовому гравию представлено в таблице 4 :

Требования к воде:

Для приготовления бетонной смеси используют водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель рН не менее 4 (т. е. некислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет).

Требования к воде указаны в таблице 5:

4. Технологическая часть

4.1 Обоснование технологической схемы производства Рассмотрим технологическую линию по производству стеновых панелей: конвейерную. Конвейерное производство — усовершенствованный поточно-агрегатный способ формования наружных стеновых панелей. При конвейерном способе технологический процесс расчленяется на элементные процессы, которые выполняются одновременно на отдельных рабочих постах.

При конвейерном способе, формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами, каждое рабочее место обслуживается закреплённым за ним звеном. Для конвейера характерен принудительный режим работы, т. е. одновременное перемещение всех форм по замкнутому технологическому кольцу с заданной скоростью. Весь процесс изготовления стеновых панелей разделяется на технологические операции, причём одна или несколько из них выполняются на определённом посту. Тепловые агрегаты являются частью конвейерного кольца и работают в его системе также в принудительном режиме (ритме). Это обуславливает одинаковые или кратные расстояния между технологическими постами (шаг конвейера), одинаковые габариты форм и развёрнутую длину тепловых агрегатов. Оборудование конвейеров рассчитано на изготовление определённого вида изделий. Конвейерный способ обеспечивает высокую степень механизации и автоматизации производства, эффективное использование производственных площадей.

Таблица 6

Технико-экономические показатели линий по производству стеновых панелей

По технико-экономическим показателям можно сделать вывод, что производство стеновых панелей по конвейерной технологии намного эффективнее, т.к. годовая выработка на одного рабочего почти в два с половиной раза выше, а съём с 1 м² площади почти в четыре раза выше по сравнению со стендовой технологией.

Окончательно применяем конвейерный способ производства Укладка и уплотнение бетонной смеси Укладка и равномерное распределение бетонной смеси внутри форм — полуавтоматическое управление. Бетоноукладчик СМЖ 166Б имеет бункера, установленные на раме, которая может двигаться продольно; бункера двигаются поперечно по порталу, имеется поворотная воронка с движением на 180 °C, что позволяет распределять смесь по поверхности изделия любого очертания. Непрерывную выдачу бетонной смеси производят ленточными питателями. Удобоукладываемость бетонной смеси для изготовления наружных стеновых панелей должна составлять 5−10 секунд. Распределение и уплотнение бетонной смеси в форме осуществляется посредством объёмного виброуплотнения. При таком уплотнении вибрационные импульсы сообщаются всей бетонной смеси формуемого изделия в объёме формы. Объёмное виброуплотнение осуществляется на виброплощадках с вертикально направленными колебаниями с частотой 50 Гц.

Виброплощадка — универсальное формовочное оборудование для формования широкой номенклатуры изделий в передвижных формах с грузоподъёмность до 20 т. Виброплощадки передвигают колебательные движения от рамы с вибровозбудителем к закреплённой на нём форм со смесью. Рамы имеют упругие опоры и устройства для крепления форм электромагнитным способом.

4.2 Тепловая обработка изделий Эффективность применения бетона в современном строительстве в значительной мере определяется темпами производства железобетонных изделий. Решающим средством ускорения твердения бетона в условиях заводской технологии сборного железобетона является тепловая обработка.

Как известно, цикл тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий складывается из следующих периодов:

1) подъём температуры;

2) изотермическое выдержка при наивысшей принятой температуре;

3) охлаждение изделий.

1. Период подъёма температуры.

Преждевременное повышение температуры даже в условиях, исключающих возможность испарения влаги, отрицательно отражается на конечной прочности бетона. Оптимальное время подъёма температуры перед тепловой обработкой зависит от ряда факторов и оно тем меньше, чем тоньше помол цемента, чем меньше в нем белита и чем выше температура среды, в которой выдерживается бетон перед тепловой обработкой.

Постепенный подъём температуры не только повышает прочность бетона, но и обеспечивает получение более устойчивых прочностных показателей. За счёт нагрева скорость реакции гидратации цемента резко возрастает и ускоряется структурообразование бетона.

Схватывание бетона зависит не только от состава цемента и бетона, но и от температуры окружающей среды. Чем выше В/Ц и подвижность бетонной смеси и ниже температура среды, тем продолжительней подъём температуры. В зависимости от этих факторов время подъёма температуры для бетонов на портландцементе может изменяться от 2 до 10 ч. В нашем случае подъём температуры продолжается в течении 1,5 часа до температуры 80−85°С т.к. используется предварительный разогрев керамзитобетонной смеси.

2. Период изотермической выдержки После подъема температуры до заданного максимума следует период изотермического прогрева, когда изделие выдерживается при требуемой постоянной температуре. В этот период необратимо фиксируются все те дефекты структуры, которые приобрел бетон в период нагрева.

Однако температурное равновесие в этот период может нарушаться вследствие экзотермии цемента. В этом случае происходят отдача тепла от изделия в окружающую среду и испарение воды. Изменение влажностного состояния и температуры изделия при тепловой обработке. В течение небольшого промежутка времени вследствие экзотермического эффекта температура бетона значительно возрастает и может превысить температуру среды. При этом максимальное превышение температуры среды может достигать 6…8°С.

На данном этапе наблюдается наибольшая скорость формирования бетона. Разность температуры и влагосодержания по сечению бетона в этот период начинает уменьшаться и постепенно выравнивается, что значительно улучшается условия структурообразования, кроме того, в это время идёт дальнейшая гидратация цемента. Длительность периода определяется скоростью выравнивания температурного поля в бетоне и кинетикой химических реакций и составляет 6 часов.

3. Период охлаждения При понижении температуры в тепловой установке в период охлаждения температура бетона должна снизиться до температуры окружающей среды.

В этот период бетон имеет большую температуру, и внутреннее давление паров в изделии превышает давление паров окружающей среды. За счет образовавшегося температурного градиента происходит интенсивное испарение влаги из бетона. По мере охлаждения изделия и испарения влаги с поверхности происходит миграция влаги из центральных участков изделия. Влага, удаляясь из изделия в виде пара, образует каналы, которые идут во все стороны от центральных участков изделия к периферии и соединяют между собой пустоты и поры, образовавшиеся в процессе приготовления и укладки бетона. Вследствие этого цементный камень имеет больше пор, и после тепловой обработки характеризуется направленной пористостью. Продолжительность периода охлаждения — 2 часа.

При выгрузке изделия из камеры температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40 °C.

В итоге, тепловая обработка наружных стеновых панелей из керамзитобетона осуществляется насыщением пара в щелевой камере по следующему тепловому режиму:

ч где Т1 — время периода подогрева, ч;

Т2 — время периода изотермической выдержки, ч;

Т3 — время охлаждения, ч.

Т= 2+6+2=10,ч Данный тепловой режим обеспечивает минимальный расход топливно-энергетических ресурсов.

Рис. 2: График тепловой обработки

I период — период подогрева; II период — период изотермической выдержки; III период — период охлаждения.

Тепловлажностная обработка оказывает существенное влияние на конечную прочность бетона. Следует отметить что, такие факторы как: длительность предварительной выдержки, водоцементное отношение, жесткость бетонной смеси, вид цемента должны всегда учитываться при назначении режима тепловой обработки

I период — период подогрева; II период — период изотермической выдержки; III период — период охлаждения.

Тепловлажностная обработка оказывает существенное влияние на конечную прочность бетона. Следует отметить что, такие факторы как: длительность предварительной выдержки, водоцементное отношение, жесткость бетонной смеси, вид цемента должны всегда учитываться при назначении режима тепловой обработки Отделка панелей Формование наружных стеновых панелей по конвейерной схеме осуществляется «лицом вниз». Декоративная отделка панелей производится декоративным составом на основе мраморной крошки с размером частиц, до 10 мм, а также ковровой керамикой. Керамические плитки подбираются по рисунку, наклеивается на бумажные листы и укладываются на поддон форм-вагонеток. Облицовка крепится слоем цементно-песчаного раствора толщиной 2 см, с подвижностью не более 1−2 см.

После тепловой обработки, электромостовым краном стеновая панель устанавливается на моечную машину, где производится отчистка поверхности от бумаги с помощью горячей воды.

При декоративной отделки стеновых панелей мраморной крошкой, отдельно приготавливается фактурная бетонная смесь. После тепловой обработки стеновая панель мостовым краном устанавливается на машину для обнажения фактурного слоя, где обнажение производится при помощи абразивных дисков.

4.3 Описание производственного процесса Для производства стеновых панелей применяется конвейерный способ производства.

Рис. 3. Технологическая схема конвейерного производства керамзитобетонных стеновых панелей: 1 — распакетировщик; 2 — кантователь; 3 — механизм закрытия бортов и смазки форм; 4 — фактуроукладчик; 5 — бетоноукладчик; 6 — виброплощадка; 7 — раствороукладчик; 8 — пакетировщик; 9 — тоннельная камера твердения; 10 — кран-балка; 11 — камера обработки фактурного слоя готовых панелей; 12 — отделение подготовки песка; 13 — вывозная тележка; 14 — установка для изготовления вентиляционных панелей; 15 — установка для изготовления карнизных блоков; 16 — ямные камеры твердения; 17 — центральный пульт управления; 18 — вспомогательный пульт управления; 19 — отделение подготовки фактуры; 20 — ленточный транспортёр заполнителей; 21 — пневмоосадительная установка для цемента; 22 — винтовой конвейер для цемента; 23 — бункера для компонентов раствора; 24 — растворосмесители; 25 — бункера для компонентов лёгкого бетона; 26 — смесительные роторные бегуны; 27 — самоходная раздаточная вагонетка; 28 — бункера для компонентов тяжёлого бетона; 29 — бетоносмесители принудительного действия; 30 — приготовление добавок к бетону; 31 — баки для воды.

Форма-вагонетка с изделием извлекается из щелевой камеры и устанавливается на передаточное устройство 9, при помощи которого перемещается на пост № 1, где производится отчистка бортов и вкладыша от наплывов бетона, снятие вкладыша с формы и транспортировка его к месту складирования, открытие бортов с помощью механизма открывания бортов СМЖ 3002.

На посту № 1 работают 2 рабочих. На посту № 2 оператор проводит кантование формы с изделием. Изделия с помощью кантования СМЖ 3001Б устанавливается в вертикальном положении и стропуется. Снятое с формы изделие транспортируется на конвейер отделки и доводки стеновых панелей СМЖ-3100.

После снятия изделия с поддона, рабочий преступает к очистки формы от наплывов бетона, затем к нему подлючается оператор. Отчистка должна производиться тщательно при помощи специальных скребков. После отчистки производится смазка формы при помощи удочки-распылителя.

На посту № 4 постоянно работает оператор и рабочий. Они выполняют операции укладывания в форму облицовочные коврики бумагой к поддону, разглаживают от середины к краям. Во избежание смещения полотнищ относительно друг друга они должны быть склеены внахлёст не менее 70−80 мм.

На посту № 5 рабочий данного поста и рабочий поста № 4 устанавливают арматурный каркас, а также фиксаторы для создания защитного слоя и предупреждения порыва ковров арматурными стержнями.

После закрепления вкладыша фиксаторами производится установка деревянных пробок и закладных деталей.

Рабочий поста № 5 обслуживает также передаточное устройство № 2, каждая вторая форма перемещается на вторую ветвь линии формовки.

Пост № 6 обслуживает 2 формовщика. При поступлении полностью подготовленной формы на пост № 6 рабочий проверяет правильность установки закладных деталей, пробок, арматурного каркаса и облицовочного коврика. По мере необходимости, устраняет дефекты. Оператор бетоноукладчика СМЖ-69А на вкладыш формы выдаёт необходимое количество цементно-песчаного раствора на фактурный слой.

Далее на посту № 7 оператор бетоноукладчика СМЖ-3507 выдаёт необходимое количество разогретой керамзитобетонной смеси. Затем на посту № 8 бетоноукладчиком подаётся цементно-песчаный раствор и производится уплотнение заформованных изделий и затирается затирочной машиной 1-ШБ.После перестановки формы на пост № 9 при помощи виброплощадки СМЖ-200Б производит уплотнение бетонной смеси.

Уплотнив бетонную смесь, оператор бетоноукладчика производит укладку штукатурного слоя раствора в форму и уплотняет его при помощи заглаживаемого вала бетоноукладчика, рабочий производит сбор излишков бетонной смеси в бадью, которую используют для формования следующих изделий. В это время оператор производит заполнение бункеров бетонной смесью из накопительных бункеров.

Пост № 10 обслуживает один рабочий — оператор затирочной машины. При помощи этой машины производят затирку штукатурного слоя. Очищаем борта формы от излишков раствора при помощи мастерка. Затем устанавливаем форму-вагонетку на передаточное устройство № 3 и перемещаем её в щелевую камеру. В щелевой камере тепловая обработка изделий производится по принятому режиму: 2 + 6 + 2 = 10 часов.

Максимальная температура изотермической выдержки бетона 80−85°С.

После тепловой обработки, изделия поступают на конвейер отделки и доводки стеновой панели. Линия представляет собой напольный цепной конвейер, оснащённый опорными тележками, винтовым натяжным устройством и приводом для обнажения фактурного слоя, а также транспортной линией, имеющей посты, на которых производится ремонт и оборудование проемов панелей наружных стен.

Из цеха панели выводятся на склад готовой продукции с помощью самоходной тележкой СМЖ-151А, а также конвейера отделки и комплектации.

5. Режим работы предприятия При технологических расчетов режим работы завода принимается:

— номинальное количество рабочих суток в год, =247;

— количество рабочих смен в сутки, n=1;

— номинальное количество рабочих суток в году по приему сырья и материалов с железнодорожного транспорта, Т=365;

— продолжительность рабочей смены, t=8;

— длительность плановых остановок в сутках на ремонт конвейерных линий, = 13;

— коэффициент использования технологического оборудования конвейерных линий, =0,95.

Годовой фонд рабочего времени определяем по формуле:

ч где CP — расчетное количество рабочих суток в году;

с — продолжительность смены, ч;

п — количество смен.

ч Годовой фонд времени работы основного технологического оборудования находим по формуле:

дней

где Kоб — коэффициент использования оборудования, Kоб = 0,95, CP — расчетное количество рабочих суток в году;

дней.

Годовой фонд работы основного технологического оборудования определяем по формуле:

ч

ч Результат расчёта режима рабочего цеха сведём в таблицу .

Таблица 7

Режим работы цеха

5.1 Производственная программа цеха Подбор состава бетона осуществляется на методе абсолютных объемов с использованием формулы Боломея-Скрамтаева

(1)

где Rб — требуемая марка бетона;

А — коэффициент, характеризующий качество заполнителей;

Rц — активность цемента.

1. Определяем ориентировочный расход воды для приготовления бетонной смеси исходя из ее удобоукладываемости. Состав бетона М300 подвижностью бетонной смеси 2−4 см, расход воды составляет 140л

2. Из формулы (1) определяем В/Ц

3. Определяем ориентировочный расход цемента Ц=В/(В/Ц)=175/0,67=261,19 кг.

Ц=В/(В/Ц)=190/1,09=174,31 кг.

4. Определяем расход щебня

Vпуст=1;

Vпуст=1;

где б — коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя, зависящий от расхода цемента, равный 1

.

.

6. Определяем расход песка

7.Расчет состава 2го слоя 3х слоинойстеновой панели При проектировании состава легких бетонов необходимо иметь в виду, что их прочность в основном лимитируется прочностью крупного заполнителя. Для заданного пористого заполнителя прочность бетона может быть увеличена лишь до определенного предела, выше которого прочность растворной составляющей в меньшей степени оказывает влияние на прочность бетона, а последняя полностью начинает зависеть от прочности крупного заполнителя. Таким образом, на определенном пористом заполнителе возможно получение бетона прочностью и плотностью в пределах, обусловленных характеристикой данного легкого заполнителя. Поэтому преимущественно используется метод расчета состава легких бетонов с последующей опытной проверкой.

1. Расход цемента.

Количество цемента берут для трех пробных замесов, два из которых меньше или больше табличных значений на 25%. В соответствии с требованиями СН5.01.23−83.

Ц=210*1.15=240кг/м3

2. Расход воды В=(НГ*Ц)/100+WкрКр/100=230л/м3

3. Расход заполнителя З=pсух-1.15Ц З=1600−1.15*240=1324кг/м3

4.Расход песка П=1324*0.25=331кг/м3

Расход керамзита К=1325−331=993кг/м3

Расчет сырьевых материалов

Оптимальный состав

Расход сырьевых материалов

5.2 Подбор основного технологического оборудования Для укладки бетонной смеси применяем бетоноукладчик СМЖ-3507 со следующими характеристиками [8]:

Ширина колеи — 4500 мм;

Число бункеров — 1;

Вместимость бункера — 5 м³;

Производительность — 20 м³;

Скорость передвижения — 1,8−11,6 м/мин;

Мощность электродвигателя — 16,1 кВт;

Габаритные размеры:

длина — 3 360 мм;

ширина — 6 300 мм;

высота — 3 100 мм;

Масса — 10 500 кг.

Необходимое количество машин и другого оборудования определяем по формуле:

где М — количество машин, подлежащих установке;

Пч — требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу;

Пп — паспортная часовая производительность выбранной машины;

Коб — коэффициент использования оборудования по времени Коб = 0,943.

Всего на цех применяем 1бетоноукладчик СМЖ-3507.

Для укладки цементно-песчаного раствора применяем СМЖ-69А со следующими характеристиками:

Ширина колеи — 4 500 мм;

Число бункеров — 1;

Вместимость бункера — 5 м³;

Производительность — 15 м³;

Скорость передвижения — 12−8 м/мин;

Мощность электродвигателя — 6,3 кВт;

Габаритные размеры:

длина — 2 600 мм;

ширина — 6 300 мм;

высота — 2 900 мм;

Масса — 4 200 кг.

Всего на цех применяем 1 укладчик СМЖ-69А.

Для уплотнения бетонной смеси в цехе устанавливаются виброплощадки СМЖ-200Б, по одной на каждую ветвь линии, со следующими характеристиками:

Номинальная грузоподъёмность — 15 т;

Число виброблоков — 8;

Характеристика колебаний — вертикально-направленные;

Частота колебаний — 50 Гц;

Мощность электродвигателя — 88 кВт;

Габаритные размеры:

длина — 10 260 мм;

ширина — 2 986 мм;

высота — 689 мм;

Масса — 6 600 кг.

Всего на цех принимаем одну виброплощадку СМЖ-200Б.

Для кантования изделий устанавливают кантователь СМЖ 3001Б с характеристиками:

Грузоподъёмность — 20 т;

Угол поворота платформы — 45°;

Угол поворота кантователя — 80°;

Мощность электродвигателя — 7,5 кВт;

Габаритные размеры форм:

длина — 8 000 мм;

ширина — 3 740 мм;

высота — 500 мм;

Габаритные размеры кантователя:

длина — 4 500 мм;

ширина — 4 000 мм;

высота — 3 600 мм;

Масса — 6 000 кг.

Всего на цех принимаем один кантователь.

Для заглаживания свежесформованных изделий применяем заглаживающее устройство 1-ШБ со следующими техническими характеристиками:

Вид рабочего органа — брус;

Скорость рабочего органа — 180 ходов/мин;

Мощность электродвигателя — 4,5 кВт;

Ширина бруса — 300 мм.

Всего на цех применяем два заглаживающих устройства 1-ШБ.

Для перемещения форм-вагонеток из тепловых камер на технологические посты применяется передаточное устройство, снабжённое передаточной тележкой СМЖ-444−02 с характеристиками:

Грузоподъёмность — 20 т;

Скорость передвижения толкателя — 24 м/с;

Число двойных ходов толкателя — 4%;

Мощность электродвигателя — 18 кВт;

Предельные размеры форм:

длина — 8 000 мм;

ширина (по колеи) — 3 840 мм;

Всего на цех устанавливаем 2 передаточных устройства СМЖ-444−02.

Для раздачи бетонной смеси и цементно-песчаного раствора применяем раздаточный бункер СМЖ-1Б с техническими характеристиками:

Ширина колеи — 1 720 мм;

Вместимость бункера — 5 м³;

Скорость передвижения — 40−60 м/мин;

Мощность электродвигателя — 8 кВт;

Габаритные размеры:

длина — 4 470 мм;

ширина — 1 940 мм;

высота — 1 490 мм;

Масса — 4 200 кг.

Всего на цех применяем 1 раздаточных бункеров СМЖ-1Б

Для вывоза стеновых панелей на склад готовой продукции применяется самоходная тележка СМЖ 151А со следующими характеристиками:

Грузоподъёмность — 20 т;

Максимальная длина перевозных изделий — 7 000 мм;

Скорость передвижения — 40 м/с;

Мощность электродвигателя — 6,7 кВт;

Габаритные размеры форм:

длина — 7 400 мм;

ширина — 2 500 мм;

высота — 1 400 мм;

Масса — 3 000 кг.

Всего на цех принимаем одну самоходную тележку СМЖ 151А.

Для открывания бортов формы применяем устройство открывания бортов СМЖ 3002. Аналогичное устройство СМЖ 3004 устанавливаем для закрывания бортов формы с характеристикой:

Мощность электродвигателя — 5,4 кВт;

Всего на цех применяем одно устройство открывания бортов СМЖ 3002 и одно устройство закрывания бортов СМЖ 3004.

Для повышения заводской готовности наружных стен новых панелей устанавливаем конвейерную линию СМЖ-3100, предназначенную для удаления бумаги, на которой была наклеена облицовочная керамическая плитка, обнаженная фактурного слоя, а так же для ремонта и оборудования проёмов панелей.

Конвейер состоит из установки, снабжённой моечной машиной, машиной для обнажения фактурного слоя, а также из транспортной линии марки СМЖ 3101. Эта линия представляет собой напольный цепной конвейер, оснащённый опорными тележками, винтовым натяжным устройством и приводом.

Технические характеристики линии:

Шаг постов — 8,5 м;

Скорость перемещения конвейера — 0,204 м/с;

Ширина колеи — 265 мм;

Установленная мощность — 16,2 кВт;

Габаритные размеры конвейерной линии:

длина — 28 880 м; ширина — 3 120 мм;

высота — 3 750 мм.

Масса — 20,5 т

5.3 Расчет щелевой камеры

Для получения 70% от проектной прочности бетона за столь короткое время необходима тепловая обработка изделия. Для этого применяем установку непрерывного действия туннельного типа — щелевую камеру длинной 65 м, ширина-4.5м.

Наружные стены камеры — железобетонные толщиной 0,4 м; потолок состоит из бетонной плиты 0,035 м, шлаковой засыпки 0,25 м и цементной стяжки 0,02 м. Пол железобетонный 0,14 м по шлаковой подготовке 0,25 м.

Расчёт камер непрерывного действия заключается в определении их геометрических размеров и количества для покрытия требуемой производительности .

Количество изделий, размещаемых в камере:

шт;

где Т — тепловой режим, ч;

ПТ — производительность данного технологического передела, шт.

ВК — годовой фонд рабочего времени щелевых камер, ч.

Производительность в штуках изделий в год находим по формуле:

шт;

где VП — объём керамзитобетона на 1 изделие, м3.

Пт= 20 200/4,07 =4963,14 шт

С учётом непредвиденного брака принимаем производительность в изделиях — 5000 шт., тогда количество изделий, размещаемых в камере:

Принимаем 10 изделий.

Рабочая длина камеры:

Lk=65м.

пя — число ярусов, пя = 2.

Количество камер находим по формуле:

шт

Nk=1

Принимаем одну камеру.

Далее определяем длину зон теплового режима щелевой камеры:

— длина зоны подогрева:

м,

где Т1 — время периода подогрева, ч;

L1=65*2/10=13м.

Принимаем 13 м, кратную длине форм-вагонеток и с учётом размещения воздушных завес.

— длина зоны изотермического прогрева:

м

где Т2 — время периода изотермической выдержки, ч;

L2=65*6/10=39

Принимаем длину зоны изотермического прогрева -39м.

— длина зоны охлаждения:

м

где Т3 — время охлаждения, ч

L3=65*2/10=13м.

Принимаем длину зоны охлаждения — 13 м;

Производим проверку длины щелевой камеры:

м

L=13+39+13=65, м.

Расчёт длины выполнен верно.

5.4 Ведомость оборудования

В ведомости оборудования перечисляется все основное технологическое оборудования и транспортное оборудование, применяемое и подобранное в проекте.

Таблица 12

Ведомость оборудования цеха

6. Контроль качества стеновых панелей

Коэффициент теплопроводности, легкого и ячеистого бетона определяют по ГОСТ 7076–87 при температурах на поверхностях образца 283…313 К (10…40°С).Влажность образцов утеплителей, отобранных в количестве не менее двух из трехслойных панелей, определяют по методикам, установленным для этих материалов. Невлагоемкие и влагостойкие материалы, в том числе пенополистирол по ГОСТ 15 588–86, можно не контролировать на отпускную влажность, если это указано в проектной документации. Если в трехслойных панелях в качестве теплоизоляционных применяются материалы и изделия, у которых сжимаемость и начальная влажность могут измениться в процессе хранения или транспортирования, то эти параметры подлежат контролю перед изготовлением каждой партии панелей. Контроль проводят по методикам, приведенным в нормативных документах на эти материалы и изделия.

В панелях стеновых наружных бетонных и железобетонных для жилых и общественных зданий общие размеры, непрямолинейность, неплоскостность, неперпендикулярность граней, положение закладных деталей, выпусков и петель, размеры и расположение арматуры, толщина защитного слоя бетона до арматуры, качество бетонных поверхностей, внешний вид и фактическая масса проверяются методами, установленными ГОСТ 13 015–75. Контроль и испытания арматурных изделий и закладных деталей производят по методикам, приведенным в ГОСТ 10 922–75 и ГОСТ 23 858–79.Контроль прочности сцепления декоративного покрытия из мелкозернистых материалов, нанесенных по клеящей пасте, а также из ЦПКР, образованного после тепловой обработки изделия, производится методом отрыва отделочного слоя от подложки по CH 389—68.Ровность лицевой поверхности панели, облицованной плитками, проверяется контрольной рейкой длиной 2 м, просветы между которой и поверхностью должны быть не более 2 мм. Порядок проведения контроля качества наружных стеновых панелей с целью получения надежных водои воздухонепроницаемых стыков в крупнопанельных жилых домах приведен в PCH 192−86. Для этого при входном контроле производитель работ (мастер, бригадир) проверяет размеры панелей; наличие и положение закладных деталей, арматурных выпусков, монтажных петель;- качество выполнения антикоррозионного покрытия и противодождевого барьера; готовность поверхностей и граней панелей (заделка околов и раковин, устранение пористости, очистка от наплывов и набрызгав бетона и раствора, удаление жировых пятен, сушка до влажности не более 10…15%, огрунтование на всю ширину граней панелей).

7. Охрана труда и техника безопасности

Безопасность труда на производстве регламентируется соответствующими государственными стандартами, санитарными нормами, стандартами предприятия и другими нормативными документами. Для данного производства должны быть предусмотрены вес виды инструктажей персонала, меры предосторожности и действия в чрезвычайных ситуациях. Особое внимание следует уделить производственному освещению, и борьбе с производственным шумом и вибрациями. В цехе должно предусматриваться оборудование для ликвидации локальных чрезвычайных ситуаций, а также средства индивидуальной и коллективной защиты. В связи с применением электроустановок на производстве надо обеспечить электробезопасность путем заземления, зануления и использования устройств защитного отключения. В отношении конкретных специфических случаев требуется предусмотреть отдельные специальные методы их контроля.

К работе на конвейерной линии допускаются лица, прошедшие инструктаж на рабочем месте, обучение и аттестацию.

Во время работы формовщик — бетонщик обязан: убедиться в исправности технологического оборудования, чистку и смазку формовочного оборудования, производить при выключенном состоянии, смазку форм осуществлять в резиновых перчатках, не находиться под грузом, все работы выполнять в каске. При работе на высоте применять страховочный пояс. Обо всех обнаруженных неполадках, замечаниях в процессе работы докладывать мастеру, начальнику цеха.

Запрещается: разравнивать бетонную смесь лопатой во время работы виброплощадки, работать на неисправном оборудовании, ставить формы при ремонте одну на другую.

В цехе применяется предварительный разогрев бетонной смеси. Это опасная технология предусматривает тщательную проверку оборудования и соединения шлангов и паротруб между собой перед началом работы.

Заводы сборного железобетона относятся к числу предприятий, на которых санитарно-гигиенические условия труда и техника безопасности является не только важным критерием для производительности труда, они обеспечивают сохранение здоровья каждого работника.

В целях предотвращения загрязнения воздуха помещений цеха с вредными выделениями; оборудование, трубопроводы и другие источники, выделяющие теплоту должны быть теплоизолированы; щелевая камера должна иметь надёжную герметизацию, чтобы предотвратить влаговыделение; выделяющие технологические выбросы в виде пыли, паров перед выпуском в атмосферу должны быть предварительно очищены.

Так как в формовочном цехе установлены вибрационные площадки, следовательно применяются меры по устранению воздействия вибрации и снижения уровня шума.

Допустимый уровень звукового давления должен быть в пределах указанных в таблице 18.

Таблица 18

Допустимый уровень звукового давления.

Уровень шума и вибрации на рабочих местах не должен превышать допустимые пределы, в противном случае необходимо устраивать звуковую и вибрационную изоляцию помещений, рабочих мест и машин. Рабочие должны использовать обувь на толстой подошве из губчатой резины, противошумные наушники (антифоны), рукавицы с прокладкой пенопласта.

В качестве индивидуальной защиты в помещениях с большой концентрацией пыли необходимо пользоваться респираторами Ф-45 или ПРБ-1, герметичными защитными очками и спецодеждой.

Строгое соблюдение правил техники безопасности должно соблюдаться при работе на основных технологических переделах.

Заключение

В данном курсовом проекте разработана технологическая линия для производства наружных стеновых панелей по конвейерной технологии, в соответствии с заданной номенклатурой изделий и объёмом производства.

По данному курсовому проекту можно сделать следующие выводы:

1. Для производства наружных стеновых панелей целесообразно применять именно конвейерную технологию, так как она наиболее эффективна по ряду показателей, а именно: производительность, съём продукции с производственной площади, выработка продукции на одного рабочего.