3147

10

При необходимости нумерации показателей, параметров или других данных порядковые номера следует указывать в первой графе таблицы (в графе наименования показателей) непосредственно перед их наименованием, а графу “ Номер по порядку” в таблицу включать не допускается. Нумерация граф таблицы арабскими цифрами допускается в тех случаях, когда в тексте имеются ссылки на них, при делении таблицы на части, а также при переносе части таблицы на следующую страницу.

4. Оценка результатов работы

Защита проекта производится публично перед комиссией, назначаемой заведующим кафедрой. При оценке проекта учитывается:

-техническая грамотность, новизна и глубина проработки принятых в проекте решений;

-качество оформления проекта;

-способность защищать принятые решения;

-степень самостоятельности при разработке темы, объем изученной литературы, соблюдение сроков выполнения проекта.

Досрочно и доброкачественно выполненные проекты могут оцениваться после защиты только перед руководителем. Особо успешно и качественно выполненные проекты могут быть представлены на конкурсы студенческих работ.

5.Содержание расчетно-пояснительной записки

5.1. Введение

Во введении показывается необходимость ускорения твердения бетона путем осуществления различных технологических мероприятий (повышение тонкости помола цемента, введение ускорителей твердения в бетонную смесь, тепловое воздействие на бетон и т.д.). При разработке курсового проекта в качестве основного метода ускорения твердения бетона следует принять тепловую обработку изделий в тех или иных агрегатах,

11

а так же рассмотреть комбинированные методы ускорения твердения (например, тепловая обработка в сочетании с повышением тонкости помола применяемого цемента и др.). В этом же разделе кратко характеризуется влияние тепловой обработки на качество изделий, рассматриваются вопросы резервов увеличения производства изделий. Во введении следует дать краткий очерк развития и применения тепловых агрегатов данного типа в производстве сборного железобетона, отразить роль российских ученых в развитии теоретических вопросов тепловой обработки бетона. Здесь же следует также показать перспективы совершенствования тепловых агрегатов, предусматриваемых в проекте для тепловой обработки изделий. При написании этого раздела обзорные и справочные данные можно заимствовать из прослушанного курса лекций, а также из учебной и технической литературы [6...17].

5.2.Характеристика выпускаемых изделий

иописание технологии их изготовления

В этом разделе по данным соответствующих типовых проектов или ГОСТ, указываемых консультантом в задании, приводится техническая характеристика изделия. В характеристике указывается объем бетона в изделии, марка и класс бетона, количество арматурной стали и закладных деталей в изделии, его опалубочные размеры. Все эти данные систематизируются в виде таблицы. Характеристика изделия должна сопровождаться его рисунком. В этом же разделе приводятся сведения о габаритах и массе формы, в которой изделие будет поступать в тепловой агрегат для тепловлажностной обработки. Масса и габаритные размеры формы могут заимствоваться студентами в период производственной практики из технической документации заводов сборного железобетона на аналогичные изделия. При отсутствии фактических данных о массе и размерах формы необходимые величины могут быть заимствованы из таблиц, предложенных Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона [18] и приведенных в приложениях к настоящим “ Методическим указаниям ... ”. Для последующего теплотехнического расчета установки производится подбор состава бетона. Состав бетона может назначаться по результатам лабора-

12

торных работ студентов, производственного опыта работы предприятий или путем подбора состава в соответствии с нормативными документами и технической литературой [19...23].

Подбор состава бетона должен сопровождаться выбором материалов, свойства которых наилучшим образом должны обеспечивать требуемые характеристики изделия, а также способствовать сокращению режима тепловой обработки и экономии топливно-энергетических ресурсов. При этом особое внимание следует уделять выбору вида применяемого цемента, его тонкости помола, активности и минералогического состава, обеспечивающего наибольшую скорость твердения бетона в условиях тепловой обработки.

Здесь же на основании литературных источников [27...31] дается описание технологической схемы производства указанных в задании изделий. Кратко излагаются необходимые операции, начиная с подготовки сырья и кончая транспортировкой готовой продукции на склад. При этом несколько подробнее раскрывается роль и назначение проектируемого теплового агрегата в технологии изготовления изделий [7...17].

5.3.Мероприятия по экономии тепловой энергии

Вэтом разделе перечисляются мероприятия, реализация которых в проектируемом тепловом агрегате будет приводить к экономии тепловой энергии. Здесь же следует объяснить причины уменьшения расходов тепла на тепловую обработку изделий при внедрении того или иного мероприятия. К таким мероприятиям могут быть отнесены следующие:

-снижение температуры наружной поверхности ограждающих конструкций теплового агрегата с 40...45 0С (из условий техники безопасности) до 25...35 0С (из экономических соображений). При этом существенно снижаются теплопотери в окружающую среду;

13

-устройство внутренней теплоизоляции ограждений камеры. Внутренняя теплоизоляция позволяет исключить или свести к минимуму затраты тепла на нагрев ограждений;

-исключение пролетного пара в камерах на стадии изотермической выдержки. Для реализации этого мероприятия температура изотермической выдержки устанавливается не выше 95 0С, а подача пара и регулирование режимных параметров (температура среды в камере и продолжительность прогрева) должно осуществляться автоматическими устройствами;

-применение пиковых режимов тепловой обработки. В этом случае подача пара в камеру осуществляется на стадии нагрева и части стадии изотермической выдержки (до момента достижения в центре изделия температуры, равной температуре изотермической выдержки). Применение пиковых и термосных режимов наиболее целесообразно в камерах, имеющих тепловую изоляцию, остывающих при прекращении подачи пара со скоростью не более 2...5 0С в час. Использование пиковых режимов практически полностью исключает появление пролетного пара;

-устройство шторных или иных затворов как с загрузочного, так и с выгрузочного конца щелевой камеры с целью исключения попадания паровоздушной смеси в цех;

-рециркуляция паровоздушной смеси.

Для написания этого раздела необходимые данные заимствуются из прослушанного курса лекций, а также технической литературы и др. источников.

5.4.Выбор и обоснование режима тепловой обработки

От правильного выбора режима тепловой обработки (максимальной температуры изотермической выдержки и продолжительности отдельных стадий тепловой обработки) зависит не только производительность и число тепловых установок, удельные расходы теплоносителя, но и в сильной степени зависит качество пропариваемых изделий, их долговечность, проч-

14

ность, морозостойкость. Цикл тепловой обработки принято подразделять на следующие стадии:

- стадия предварительной выдержки (τпв); -стадия подъема температуры среды в камере до принятой наи-

высшей (τ1); -стадия изотермической выдержки, т.е. выдерживание изделий при

наивысшей принятой температуре (τ2);

- стадия снижения температуры среды и изделий (τ3). Продолжительность тепловой обработки принято выражать суммой

длительности отдельных стадий в часах, т.е.:

τ то = τпв + τ1 + τ2 + τ3 .

(1)

Выбор режима тепловой обработки заключается в установлении необходимой для получения максимальной прочности бетона данного состава продолжительности отдельных стадий, а также в определении рациональной температуры изотермической выдержки с учетом минералогического состава цемента, его активности, а также предъявляемых к изделию специальных требований (повышенная морозостойкость, водонепроницаемость и т.д.). Немаловажным является также определение скорости изменения и характера подъема температуры на стадии нагрева.

Предварительная выдержка изделий является, как правило, необходимым условием получения качественных изделий после тепловой обработки. Эта выдержка необходима для достижения бетоном некоторой критической прочности, при которой он способен сопротивляться разрушающему воздействию внутрипорового избыточного давления, возникающего на стадии подъема температуры.

Следует отметить, что величина этой прочности не является величиной постоянной и определяется интенсивностью (скоростью) подъема температуры в тепловом агрегате. Время предварительного выдерживания, которое необходимо для достижения такой “ критической” прочности колеблется в широких пределах и зависит от многочисленных факторов (активность и вид цемента, В/Ц бетона, температура уложенного в форму бетона и температура окружающей среды, наличие в бетоне добавок - уско-

15

рителей твердения и т.д.). Повышение активности применяемого цемента, увеличение температуры свежеуложенного бетона и окружающей среды, снижение водоцементного отношения бетона, введение в его состав ускорителей твердения приводит к сокращению длительности предварительного выдерживания. Введение в состав бетона поверхностно-активных веществ (пластификаторов), большинство из которых в той или иной степени замедляет твердение бетона, использование пластифицированных и гидрофобных цементов, а также цементов с активными минеральными добавками увеличивает продолжительность предварительной выдержки. Нормативной литературой [26, 32] предварительная выдержка предусматривается продолжительностью не более 0,5 ч. “ Руководством” [33] предварительная выдержка предусматривается до 3,0 часов. Однако при изготовлении изделий на конвейерных линиях предварительную выдержку продолжительностью более 0,5 часа чаще всего осуществить затруднительно, т.к. более длительная выдержка приводит к недопустимому (120...150 м) увеличению длины конвейера.

Отрицательное воздействие на бетон деструктивных процессов, возникающих в основном на стадии подъема температуры, может быть существенно уменьшено путем рационального ее повышения. Подъем температуры среды в камере лучше всего осуществлять в прогрессивно возрастающем темпе: в первый час на 10...15 ОС, во второй - на 15...20 ОС, в третий - на 20...30 ОС или путем увеличения продолжительности стадии подъема температуры (уменьшению скорости подъема температуры).

На стадии изотермической выдержки оптимальной температурой для рядовых портландцементов следует считать 80...85 ОС. Температура изотермического прогрева бетона на шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе может быть увеличена до 90...95 ОС. Следует отметить, что максимальная температура изотермической выдержки определяется так же и видом утеплителя в многослойных изделиях (панели наружных стен, комплексные плиты покрытий и т.д.). Практика показывает, что при использовании в качестве утеплителя пенополистирола (например, в трехслойных наружных стеновых панелях) необходимо снижать температуру изотермической выдержки до 70...75 °С, т.к. в противном случае (уже при

16

температуре 80 °С) утеплитель теряет свою пористую структуру и свое функциональное назначение. При снижении максимальной температуры тепловой обработки общая продолжительность режима должна быть увеличена за счет более продолжительной стадии изотермической выдержки. Продолжительность изотермического прогрева для достижения требуемой после тепловой обработки прочности определяется видом применяемого цемента, его минералогическим составом, температурой изотермической выдержки и водоцементным отношением бетона. Применение быстротвердеющих и активизированных домолом цементов позволяет на 20...40% уменьшить продолжительность изотермической выдержки.

Продолжительность периода изотермического выдерживания изделий может быть назначена в соответствии с рекомендациями нормативной литературы [26, 32, 33] с учетом опыта работы промышленных предприятий в зависимости от требуемой прочности бетона после тепловой обработки, величина которой обычно составляет 70% от проектной. Получение более высокой прочности трудно осуществимо в сравнительно короткие сроки и экономически нецелесообразно. В случае, когда после пропаривания требуется получить прочность, равную проектной, следует проектировать состав бетона более высокого класса (марки) по прочности, что приводит к перерасходу цемента. Следует отметить, что при хорошей теплоизоляции камеры, когда температура среды в ней понижается не более чем на 2...5 ОС в час , в целях экономии тепла после 1...3 часов изотермического прогрева целесообразно прекращать подачу пара и в дальнейшем выдерживать изделия в условиях медленного естественного охлаждения.

Охлаждение изделий должно осуществляться медленно, с целью исключения появления температурных трещин. Нормативной литературой [26, 32, 33] продолжительность стадии охлаждения рекомендуется принимать в пределах 2...3 часов. Выгрузку изделий из камеры следует осуществлять при температурном перепаде между их поверхностью и окружающей средой не более 40 ОС. Для интенсификации охлаждения изделий и удаления паровоздушной смеси из камеры (с целью уменьшения образования тумана при выгрузке изделий) следует применять вытяжную принудительную вентиляцию зоны охлаждения щелевой камеры. Отсасываемая

17

вентиляционной системой паровоздушная смесь из зоны охлаждения в целях экономии тепла может направляться в зону нагрева изделий (так называемая рециркуляция паровоздушной смеси).

При написании данного раздела студенты могут использовать техническую и нормативную литературу [8, 9, 11, 12, 13, 24, 32, 33], а также лекционный материал по данной дисциплине. При выборе и обосновании режима пропаривания студенты должны описать физические процессы, происходящие в бетоне на каждой стадии, и указать их роль в структурообразовании бетона.

5.5. Определение количества технологических линий (формовочных постов), необходимых для выполнения годовой программы цеха

Количество технологических линий (формовочных постов), необходимых для выполнения годовой программы цеха, зависит от ритма изготовления изделий. Ритм изготовления изделий (ритм потока) определяется исходя из:

-заданной производительности ( Rтр1 );

-продолжительности формования изделия ( Rтр2 );

-норм проектирования ( Rтр3 ).

При этом следует помнить, что ритм потока, определенный как по заданной производительности, так и по продолжительности операции формования, должен быть меньше ритма потока (максимальной продолжительности формования), определенного по нормам проектирования [26].

Как правило, формование изделия состоит из нескольких технологических операций (например – укладка и уплотнение растворного слоя, укладка и уплотнение бетонной смеси, укладка и уплотнение верхнего растворного слоя, заглаживание поверхности). Число технологических операций, выполняемых на формовочном посту, необходимо выбирать таким об-

18

разом, чтобы их суммарная продолжительность ( Rтр2 ) была всегда меньше времени формования ( Rтр3 ), определенного по нормам технологического проектирования ОНТП 07-85 [26].

Ритм изготовления изделий Rтр1 , мин, исходя из заданной произво-

дительности цеха, может быть определен по формуле

R1

=

60 × t × T ×V

ср.вз.

и

,

(2)

тр

Пгод

где t

-

количество рабочих часов в сутки. При двухсменном режи-

ме работы в соответствии с [26] t=16 часов;

Т -

расчетное

количество

рабочих дней в

году

по

ОНТП 07-85 [26];

V ср.вз. -

средневзвешенный объем бетона в одной формовке,

м3;

и

П

год

-

годовая программа цеха с учетом потерь от брака, м3.

Ритм изготовления

изделий

( R

2

), мин., исходя из продолжитель-

тр

ности операции формования, может быть определен по формуле

R2

= t

ф

= t

опер

× k

в

+ t

пер

,

(3)

тр

где tф

-

продолжительность операции формования, мин.;

tопер

- время на операцию изготовления данного

изделия

по

"Нормам времени ..." [40];

tпер

- время на перемещение поддона с поста на пост (техноло-

гическая пауза). По "Нормам времени ..."

[40] tпер=1,5 мин;

kв

-

коэффициент, учитывающий непроизводительные потери

времени. Определяется по формуле

k

=

100 + t р

,

(4)

в

100

где tр

- время регламентированных перерывов, %.

В свою очередь время регламентированных перерывов определяется

в соответствии с "Нормами времени ..." [39] t р = tп− з + tоб + tт + tот ,

(5)

где tп-з

-

подготовительно-заключительное время. tп-з=4 %;

19

tоб

- время на обслуживание рабочего места. tоб=4 %;

tт

-

время на технологические перерывы (ожидание крана,

ожидание бетона и т.д.). tт=9 %;

tот

- время на отдых. tот=3 %.

Таким образом

t р = tп− з + tоб + tт + tот = 4,0 + 4,0 + 9,0 + 3,0 = 20,0 % ,

kв = (100 + 20) / 100 = 1,20 ,

а ритм изготовления изделия, исходя из про-

должительности

операции

формования,

R2

= t

ф

= 1,2

× t

опер

+ t

пер

.

тр

Ритм изготовления изделия исходя из норм технологического проек-

тирования ( R3

), определяется по ОНТП (таблица 15) [26]

или по при-

тр

ложению М в настоящих "Методических указаниях ...".

Число

формовочных

постов (количество

технологических

ли-

ний), необходимое для выполнения годовой программы цеха, можно определить по формуле

		=	R2
N			тр	,	(6)
	фп

Rтр1

Число формовочных постов (количество технологических линий), определенное по формуле (6), округляется в большую сторону до ближайшего целого.

Изложенная выше методика расчета количества технологических линий применяется при выполнении выпускной квалификационной работы бака-

лавра. В то же время при выполнении курсовой работы по дисциплине

"Теплотехника и теплотехническое оборудование в технологии строи-

тельных материалов", данная методика чаще всего оказывается не при-

менимой, т.к. к моменту выполнения проекта студенты еще не изучали или не закончили изучение таких дисциплин, как "Организация производст-

ва бетонных и железобетонных изделий" и "Экономика предприятий строительной индустрии". В связи с этим при выполнении курсовой ра-

боты по дисциплине "Теплотехника и теплотехническое оборудование в технологии строительных материалов" допускается определять ритм