Цех по производству арболитных панелей

Густота цементного теста считается нормальной, если пестик погружаясь в кольцо с цементным тестом, не доходит до дна на 5-7 мм (глубина погружения 33--35 мм).

Глубину погружения пестика в кольцо с тестом замечают по шкале прибора. Нулевой отсчет соответствует соприкосновению пестика кольца.

Определение сроков схватывания (ГОСТ 310.3--76 с изм.). Пестик в стандартном приборе Вика заменяют стальной иглой диаметром 1,1±0,04, длиной 50±1 мм.

Началом схватывания цемента считают время, прошедшее от начала затворения теста до момента, когда игла под действием силы тяжести 300±2 г не доходит до дна на 1--3 см. Конец схватывания цемента выражается временем от начала затворения до момента, когда перестает проникать в тесто более, чем на 1 см.

Определение равномерности изменения объема (ГОСТ 310.3-76). Из теста нормальной густоты отвешивают две навески по 75 г, придают им форму шарика и кладут на отдельную стеклянную пластинку предварительно протертую машинным маслом.

Пластинку постукивают о твердое основание до тех пор, пока шарик расплывается в лепешку диаметром 7--8 см и толщиной в средней части около 1 см. Поверхность лепешки заглаживают мокрым ножом от края к середине. Лепешки хранят в ванне с гидравлическим затвором в течение (24±2) ч, а затем подвергают испытанию кипячением. Для этого лепешки вынимают из ванны вынимают с пластинок и помещают на решетчатую полку кипятильного бачка. Воду в бачке нагревают до кипения, которое поддерживают в течение 4 ч. После остывания бака лепешки вынимают и остывают. Вспучивание лепешек, сопровождающееся увеличением объема, появление каких-либо искривлений, сетки мелких трещин на поверхности, а также отдельных трещин, идущих от края к середине (радиальные трещины), указывают на то, что цемент не выдержал испытания на равномерность изменения объема.

Искривления обнаруживают при помощи линейки, прикладываемой к плоской поверхности лепешки. Трещины от усадки цементного теста, образующиеся обычно во время хранения лепешек во влажной камере, не принимают во внимание.

Определение прочности (марки) цемента (ГОСТ 310.4--81).

Стандартные испытания цементов для определения их марки по прочности производят на образцах, приготовленных из стандартного раствора состава 1:3 по массе с водоцементным отношением, устанавливаемым экспериментальным путем.

Форму наполняют готовым раствором слоем приблизительно 1 см и включают виброплощадку. В течение первых 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают, форму снимают с виброплощадки, срезают ножом, смоченный водой, излишек раствора, заглаживают поверхность образцов вровень с краями формы и маркируют образцы.

Изготовленные образцы в формах хранят 24±2 ч в ванне с гидравлическим затвором. Образцы, имеющие через 24 ч прочность не достаточную для расформовки их без повреждения, допускается вынимать из формы через 48 ч, указывая этот срок в рабочем журнале. Затем их осторожно освобождают из форм и переносят в ванны с питьевой водой. Образцы укладывают в ванну в горизонтальном положении так, чтобы они не соприкасались друг с другом. Вода должна покрывать образцы не менее, чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 сут. Температура ее при замене быть 20±2°С, как и при хранении образцов.

По истечении срока хранения образцы вынимают из воды не позднее, чем через 10 мин, подвергают испытанию. Непосредст перед испытанием образцы должны быть насухо вытерты.

При испытании на изгиб образцы - балочки устанавливают на опорные элементы прибора таким образом, чтобы их длинные грани находились в вертикальном положении. Испытание образцов производят на приборах любой конструкции, удовлетворяющих следующим требованиям: средняя скорость нарастания испытатель нагрузки на образец должна быть 0,5±0,1 МПа; нагружение образца должно производиться в режиме чистого изгиба; захват для установки образца должен быть снабжен цилиндрическими элементами диаметром 10--0,1 мм, изготовленными из нержавеющей стали твердостью по Роквеллу НРС 55--60.

Предел прочности при изгибе, вычисляют по формуле

R_изг=3Pl/(2bh²)

где Р -- разрушающая нагрузка, H; l -- расстояние между опорами, см; b-ширина образца, см; h -- высота образца, см.

Предел прочности при изгибе образцов цементного раствора вычисляют как среднее арифметическое двух наибольших результатов испытания трех образцов - балочек.

Для испытания на сжатие каждую половинку образца - балочки помещают между двумя пластинками из нержавеющей стали твердостью по Роквеллу НРС 55--60 так, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились в плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца.

Предел прочности при сжатии отдельного образца вычисляют как частное, от деления разрушающей нагрузки (в Н) на рабочую площадь пластинки (в см²), т. е. на 25 см².

Предел прочности при сжатии вычисляют как среднее арифметическое наибольших результатов испытания шести образцов.

Заполнители

Определение насыпной плотности. Среднюю пробу 3-5 кг высушивают до постоянной массы при температуре 75±5°С и высыпают в предварительно взвешенный мерный сосуд объемом , 5 л с высоты 100 мм над его верхним краем. Диаметр мерного сосуда 185 мм, высота--186,5 мм. Образовавшийся над верхом конус удаляют металлической линейкой вровень с краями сосуда (без уплотнения). Затем мерный сосуд взвешивают на технических или торговых весах.

Насыпную плотность заполнителя с_н в сухом состоянии вычисляют с точностью до 10 кг/м³ по формуле:

с_н=( т₂ -- m')/V,

т₂ -масса мерного сосуда, кг; m' -- масса мерного сосуда с заполнителем, кг, V- объем мерного сосуда, м³.

Контроль качества арболита

Средняя плотность и влажность. При определении средней плотности арболита в естественной влажности состоянии с_арб^е образцы испытывают немедленно после приготовления. При отсутствии такой возможности необходимо приять меры по защите арболита от высыхания или увлажнения путем помещения образцов в герметическую тару.

При определении средней плотности арболита в сухом состоянии с_арб^с образцы высушивают при 105±5°С до постоянной массы. При определении средней плотности арболита в воздушно-сухом с_арб^вс (стандартном) состоянии образцы перед испытанием выдерживают не менее 28 сут в помещении при 20±2°С и относительной влажности воздуха 70±10 %.

При определении средней плотности арболита в водонасыщенном состоянии с_арб^н образцы насыщают водой.

Кроме того, может быть определена средняя плотность арболита при нормированном влажностном состоянии с_арб^нв:

[1]

где, -- средняя плотность арболита при влажности W_m , кг/м³;

- нормированная влажность арболита, %;

W_m-- влажность арболита в момент испытания, % (по ГОСТ 12730.2-78).

Определение водопоглощения арболита при кипячении (ГОСТ 50.3--78 и ГОСТ 7025--78). Водопоглощение арболита при кипячении оценивают следующим образом. Сосуд с образцами, находятся под водой не менее, чем на 5 см, нагревают до кипения воды кипятят в течение 4 ч. Охладившиеся до 20±2 °С образцы вынимают из воды, обтирают влажной тканью и взвешивают, после чего повторяют цикл кипячения. Если два последовательных взвешивания дают разницу в массе не более 0,1 % массы сухого образца, испытание считают законченным. Расчет проводят по тем же формулам, что и при определении водопоглощения без кипячения.

Водопоглощение арболита по ГОСТ 7025--78 оценивается так же, и по ГОСТ 12730.3--78 (в воде с температурой 15--20°С или насыщением образцов в кипящей воде). Охлаждение образцов до 20--30°С после кипячения производят, непрерывно доливая в сосуд холодную воду.

Определение теплопроводности арболита (ГОСТ 7076--78). Теплопроводность относится к числу основных характеристик арболита. Единица теплопроводности Вт/(м*К) представляет собой теплопроводность вещества, в котором при стационарном режиме с поверхностной плотностью теплового потока 1 Вт/м² устанавливается температурный градиент 1 К/м.

Определение л проводят на образцах размером в плане 250Х250 и толщиной от 10 до 50 мм. Образцы арболита изготовляют в отдельных формах по той же технологии, что и контролируемые изделия, или вырезают из них.

Испытания выполняют на установках, обеспечивающих стационарное температурное поле в образце, при температуре поверхностей последнего в широких пределах. Образец перед началом испытаний должен быть высушен до постоянной массы; стандарт допускает испытание арболита с влажностью, не превышающей гигроскопическую, при температуре поверхностей образца от --30 до +30 °С и перепаде температур не более, чем 2°С на 1 см толщины арболитового образца.

Значение л, Вт/(м*К), вычисляют по формуле:

л=qд/(t_в-t_н) [1]

где д-- толщина образца, м;

q -- плотность потока теплоты через образец, Вт/м², q вычисляют умножением градуировочного коэффициента данного тепломера на результат последнего измерения показателя тепломера (электродвижущая сила в мВ).

3. Технико-экономическая часть

Эффективность применения арболита обусловлена также уменьшением капитальных вложений, в частности, на создание сырьевой базы для производства арболита по сравнению с соответствующими затратами для заводов легкобетонных изделий из ячеистых бетонов. Кроме того, чрезвычайно важное значение существенная экономия трудовых затрат при производстве и применении арболита. Трудоемкость, включая производство изделий их монтаж при устройстве стен из арболитовых конструкций на 50% ниже, чем при устройстве стен из легкобетонных конструкций.

Что касается сравнения со стенами из железобетонных панелей или из кирпича, то показатели для арболита лучше тех же показателей для железобетона и кирпича в 1,5--2,5 раза.

По технико-экономическим показателям при производстве и применении в строительстве стен различного назначения арболитовые конструкции предпочтительнее прочих. Основные преимущества арболитовых конструкций по сравнению с другими традиционными стеновыми конструкциями заключаются в снижении удельных капитальных вложений на 1 м² или 1 м³, себестоимости вследствие применения дешевого сырья для приготовления заполнителей, себестоимости строительно-монтажных работ в результате удешевления стеновых конструкций, транспортных расходов и массы конструкций стен, в снижении эксплуатационных затрат (в частности, при поддержании устойчивых тепловых режимов в помещениях), так как теплофизические характеристики арболита значительно лучше, чем у других сравниваемых материалов, а также в повышении уровня рентабельности лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств, имеющих в своем составе цехи по изготовлению арболитовых конструкций.

Установлено, что основные статьи затрат при производстве арболита - сырье и материалы (26--45%), заработная плата (18--43%), цеховые расходы, включающие амортизационные отчисления (12--42%) общезаводские расходы (7--9%), электроэнергия и топливо (5--6%). Наибольший удельный вес имеют затраты на сырье и материалы, заработную плату и цеховые расходы. Именно эти статьи затрат являются источниками снижения себестоимости арболита. Поэтому один из путей повышения экономической эффективности -- оптимизация производств арболита, размещение предприятий вблизи источников сырья.

Снизить себестоимость арболита можно, повысив производительность и мощность предприятия за счет технической вооруженности труда, применения более совершенных машин, оборудования и технологических линий, улучшения и интенсификации всего технологического процесса с помощью средств механизации и автоматизации.

Рентабельность арболитового производства по основным предприятиям на примере лесной промышленности, приблизившимся к освоению проектной производительности, составляет 31,4--97,3%, трудозатраты на изготовление 1 м³ арболита 2,25--4,8 чел/ч, а удельные капиталовложения 430,13--770 руб./м³.

Сравнительные технико-экономические показатели для различных стеновых материалов, а также показатели стоимости строительства малоэтажных домов из арболита, бруса, деревянных панелей и кирпича свидетельствуют о преимуществе арболитовых конструкций.

Производство арболита дает новую качественную ступень в решении задач по использованию отходов древесины и улучшению социально-бытовых условий работников лесозаготовительных предприятий за счет создания благоустроенного капитального жилья в лесных поселках.

Определение затрат на производство сравниваемых материалов целесообразно проводить для условий крупных предприятий. Показатели удельных капитальных вложений и себестоимость производства материалов на таких предприятиях будут существенно отличаться от показателей продукции, которая выпускается на предприятиях небольшой мощности. Эти вопросы имеют непосредственное отношение к определению технико-экономических показателей арболита.

Эффективность применения арболита обусловлена уменьшением капитальных вложений на создание сырьевой базы для производства арболита по сравнению с соответствующими затратами для заводов легкобетонных изделий из ячеистого бетона. Приведенные затраты по арболитовым конструкциям на 30-40% ниже, чем по другим сравниваемым конструкциями

Экономическая эффективность применения в строительстве конструкционно-теплоизоляционных и теплоизоляционных материалов определяется удельной стоимостью.

Таблица 10

Технико-экономические показатели на 1 м³ глухой наружной стены из различных материалов

Из табл. 10 следует, что себестоимость производства арболитовых конструкций в среднем на 25-30 % ниже себестоимости легкобетонных конструкций и конструкций из ячеистого бетона. Средняя плотность конструкционно-теплоизоляционных бетонов в 3-4 раза меньше массы тяжелого конструкционного бетона. Оптовая цена их ниже на 22-45 %, a удельная стоимость ниже в 8--14 раз.

Из конструкционно-теплоизоляционных материалов наименьшая удельная стоимость у арболита - примерно 56% стоимости керамзитобетона и 76% стоимости ячеистого бетона, поэтому применение арболита для изготовления стеновых панелей экономически целесообразно. Значительная разница в ценах по сравнению с керамзитобетоном и ячеистым бетоном позволит легко покрыть дополнительные затраты, а устройство ветровых ригелей в стенах и конструкционное армирование панелей.

Использование арболита в качестве теплоизоляционного материала например для теплоизоляции покрытий по железобетонным плитам для устройства теплоизоляционного слоя в двух- и трехслойных стеновых панелях, экономически невыгодно. Удельная стоимость теплоизоляционных плит из ячеистого бетона и из фибролита ниже стоимости теплоизоляционных плит из арболита на 20-44 %. Следовательно экономически целесообразно применение арболита в качестве стеновых панелей, где они могут конкурировать с традиционными панелями из легких и ячеистых бетонов.

4. Охрана труда и техника безопасности

Измельчение древесного сырья, производимое непосредственно на предприятии по изготовлению арболитовых конструкций, вызывает образование пыли и значительный шум. В связи с этим оборудование отделения по приготовлению древесного заполнителя целесообразно выносить в отдельное здание, но при этом необходимо обеспечивать короткие транспортные связи. Наиболее рациональная организация производства древесного заполнителя - обеспечение как переработки цельной и кусковой древесины, так и приема товарной древесной щепы.

Рекомендуется также обеспечивать рабочее место у рубильных машин защитой от шума - установкой специальных кабин.

В случае применения извести в качестве химической добавки необходимо предусматривать емкости для ее хранения.

Оборудование склада должно обеспечивать защиту цемента от влаги атмосферного воздуха, прием и подачу цемента в цеховой расходный бункер.

Необходимо обеспечивать минимальные расстояния транспортировки составляющих смесей и самих смесей. С этой целью смесители устанавливают непосредственно под бункерами-дозаторами на минимально возможной высоте. Это исключает расслоение смеси и обеспечивает укладку смесей в более ранние сроки.

Рабочие места и точки пыления (например, смесители) на смесительном узле оборудуют вытяжной вентиляцией. Отработанный воздух системы пневмотранспорта цемента и вытяжной вентиляции перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в фильтрах.

При организации арболитового производства предусматривают передвижение изделий в формах в процессе их твердения до распалубочной прочности на специальных конвейерах с обеспечением температуры окружающей среды не ниже 16С.

При проектировании смесительного угла необходимо обратить внимание на очистку воздуха от цементной пыли. Надо иметь в виду следующее: при подаче цемента в емкости цементного склада отработанный воздух выбрасывается наружу через цементный фильтр; необходимо обеспечить вытяжку воздуха из смесителей, воздух выбрасывается через цементный фильтр; устанавливается два фильтра - один для очистки отработанного воздуха пневмотранспорта цемента, другой для очистки отсасываемого воздуха от мест образования пыли; цементные фильтры устанавливают по высоте так, чтобы накопившийся в них цемент можно было передать в расходный бункер цемента.

Средняя часть роликового конвейера размещается в камере, где обеспечивается температура не ниже 16С. Рекомендуется стенки камеры выложить в 1,5 кирпича и перекрыть железобетонными плитами. Внутри каждой ветви роликового конвейера надо уложить по две отопительные трубы диаметром 80-100мм.

Список используемой литературы.

1. Крутов П.И., Наназашвили И.Х. Справочник по производству и применению арболита. М.: «Высшая школа», 1980, с. 216.

2. Производство и применение арболита /Под ред. С.М. Хасданова. М.: «Лесная промышленность», 1981, с. 210.

3. Строительные машины/Под ред. Д.П. Волкова. М.: «Высшая школа», 1988, с. 318.

4. Енджиевский С.Л., Шилов Ю.С., Василовская В.В. «Технология производства изоляционных строительных материалов и изделий» - методические указания к курсовому проектированию. - Красноярск: КрасГАСА,2006. - 25 с.

Размещено на Allbest.ru