Произвести реконструкцию кассетной линии по производству панелей внутренних стен с переходом на двухстадийную тепловлажностную обработку

1. Указать особенности технологии при двухстадийной тепловлажностной обработки.

2. Рассчитать сколько кассетных установок (из 10) необходимо демонтировать при сохранении требуемой производительности линии, если цикл ТВО в кассетах будет уменьшен с 11 до 5,5 часов.

3. Обосновать требования к материалам для бетона, указать требуемую марку бетонной смеси по подвижности.

4. Разработать меры по экономии цемента и тепловой энергии.

5. Оценить технико-экономическую эффективность реконструкции.

1.Особенности технологии при 2-х стадийной ТВО.

Сущность метода при 2-х стадийной ТВО заключается в том, что во время тепловой обработки в кассетах изделия набирают прочность, обеспечивающую только возможность ведения распалубки и транспортирования в пределах цеха (≈40% от проектной). Дальнейший набор прочности в изделиях происходит на второй стадии теплообработки в специальных камерах повторной теплообработки. В большинстве случаев применяются камеры ямного типа.

Вторая стадия теплообработки происходит за счет аккумулированного тепла (т.е. за счет тепла, накопленного бетоном в период применения 1-й стадии ТВО). В результате увеличивается оборачиваемость установок, а следовательно и годовая мощность предприятия. Продолжительность 1-й стадии ТВО определяется по ОНТП.

« - » - потребуется проектирование тепловой камеры для 2-й стадии ТВО;

- существенно возрастает загрузка крана (≈ на 50%). По ОНТП рекомендуется режим ТВО при 2-х ст. ТВО: 1ст. - 5,5 1+3+1,5); 2 ст. – 4 часа – выдержка за счет аккумулированного тепла.

2. t тво=11 час.

t_ц = 1+1+2+11+4=19 час.

(где 1час – распалубка, 1час – чистка, смазка, армирование, 2час – время формования, 11час – время ТВО, 4 час – средние потери времени (связанные с 2-х сменной работой, перерывы на обед и т.д.). из формулы

находим темп потока: Т= N_у * 1,5 * N_и / t_ц = 10*1,5*10 / 19 = 7,9 мин.

Принимаем Т=8 мин.

Расчитаем количество установок при 5,5 час ТВО (1+3+1,5); tтво=5,5 час.

t_ц = 1+1+2+5,5+4=13,5 час.

N_у =8 * 13,5 / 1,5 *10 = 8 установок.

При переходе на 2-х стад. ТВО можно демонтировать 2 кассеты, и при этом производительность не упадет.

3. Цемент марки 400 (ПЦ или ШПЦ). Нач. схват. > 45 мин., конец – 40 час. (ГОСТ 10178-76 по требуемому минералогическому составу)

Щебень: две фракции 5-10 и 10-20 – для обеспечения получения бетонной смеси с меньшей пустотностью и большей плотностью. Щебень не должен содержать зерна пластинчатой и игловатой формы более 35% по массе; количество зерен слабых и выветренных пород не более 9%; количество пылевидных, глинистых и илистых частиц не более 1%. Марки щебня по прочности должна быть в 1,5 – 2 раза выше марки бетона.

Песок кварцевый с М_кр=2,0 – 2,5. Содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц не более 3% по весу, глины не более 0,5%. Содержание слюды не более 1 %. Ограничивается содержание органических веществ (на нейтрализацию органических кислот затрачивается свободная известь, выделяющаяся при гидролизе С₃S цемента). Содержание в песке зерен гравия более 10 мм не должно превышать 0,5 % по весу, а зерен размером 5-10мм не должно превышать 5 % по весу.

Вода. Используется любая пригодная для питья вода, а также природные воды рек, озер и искусственных водоемов, не содержащие солей, кислот и органических примесей выше допустимых нормами количеств и не загрязненные сточными, болотными, бытовыми или промышленными водами или маслами.

Содержание солей не более 5000 мг / л., сульфатов не более 2700. Кислотный показатель рН=4.

Для кассет используется весьма подвижная бетонная смесь (ОК=8 – 15 мм).

Марки по подвижности П2=5-9 см, П3=10-15 см. марка по подвижности зависит также от способа подачи бетонной смеси к посту формования.

4. Для экономии цемента используют пластифицирующие добавки, т.к. в условиях кассетной технологии бет. смесь имеет большую подвижность, то В/Ц высокое, а следовательно идет перерасход Ц. Применяют пластифицирующие добавки С-3, С-2, ЛСТМ – лигносульфанат технический модифицированный, получаемый при переработке древесины.

Эффект пластифицирующей добавки составляет 15-20 % экономии расхода Ц.

Рассмотрим на примере экономии расхода Ц на 15%:

R_б = А* R_ц* (Ц/В + 0,5) – без добавок;

R_б = А* R_ц* (0,85Ц / 0,85В + 0,5) – с добавк.

При среднем расходе Ц при классе В 15 – 390 кг/м³. Экономия Ц – 15%.

Расход Ц с добавкой пластифицирующей (С-3) при В 15 составит:

Ц_д = Ц – Ц*Д = 390 – 390*0,85 = 58 кг/м³. Экономия Ц при применении добавки составит 58 кг на 1м³ бетона.

Для экономии энергии целесообразно применять добавки – ускорители твердения. Эти добавки обеспечивают увеличение нарастания прочности и твердения бетона (особенно в ранние сроки твердения. К этим добавкам относят хлористый кальций (СаС1₂), соляная кислота НС1, хлористый натрий NаС1, поташ К₂СО₃, строительный гипс. При их введении сокращается время предварительной выдержки (критическая прочность нарастает быстрее и деструктивные процессы при ТВО сводятся к минимуму). Режим ТВО в стадии изотермии можно сократить. Увеличить скорость подъема температуры.

Необходимо учитывать побочные действия этих добавок, например, СаС1₂ способствует коррозии арматуры; сульфат Nа вызывает появление высолов на поверхности конструкций.

Экономия тепловой энергии также может быть достигнута путем 2-х стадийной ТВО (2-я стадия идет за счет аккумулированного тепла).

5.Технико-экономическая эффективность.

При переходе на 2-х ст. ТВО снижается расход теплоносителя, что ведет к снижению себестоимости;

- уменьшается металлоемкость;

- ум-ся расход электроэнергии;

- увеличивается съем изделия с 1 м² производственной площади;

- снижаются расходы на обслуживание и эксплуатацию кассетных установок;

- снижение расхода Ц за счет введения пластифицирующ. добавок, что ведет к снижению себестоимости.