Цупиков С.Г. (ред.) Справочник дорожного мастера

Подождите немного. Документ загружается.

4. Минеральный порошок. Для приготовления асфальтобетонных смесей

применяют активированные и неактивированные минеральные порошки,

отвечающие требованиям ГОСТ Z 16557 . Минеральный порошок получают

размолом известняков, доломитов прочностью 20...50 МПа. Допускается

также использовать в качестве минерального порошка измельченные

основные металлургические шлаки в горячих смесях марок: II и III для

плотного асфальтобетона; I и II - для пористого и высокопористого

асфальтобетона и в холодных смесях марки II.

Порошковые отходы промышленности используют для плотного

асфальтобетона в горячих смесях марки III и для I и II марок пористого и

высокопористого асфальтобетона. Требования к минеральному порошку

должны соответствовать ГОСТ Z 9128-97 .

Качество щебня, песка и минерального порошка контролируют не реже

одного раза в 10 смен.

В процессе приготовления смеси, кроме качества исходных материалов,

контролируют точность дозирования минеральных материалов и битума,

температурный режим приготовления битума и асфальтобетонной смеси,

продолжительность перемешивания минеральных материалов с битумом,

температуру готовой смеси, соответствие ее заданному составу и

требованиям ГОСТ Z 9128-97 .

7.5. Проектирование заводов по приготовлению цементобетонных смесей

По сроку действия в зоне обслуживания цементобетонные заводы

подразделяются на стационарные, полустационарные и передвижные.

Стационарные цементобетонные заводы предназначены для

круглогодичного обеспечения бетонной смесью дорожно-строительных

объектов в определенном районе и на длительные сроки.

Полустационарные цементобетонные заводы предназначены для

обслуживания строящегося участка автомобильной дороги. Срок действия

таких заводов на одном месте 2...3 года.

Передвижные цементобетонные заводы предназначены для обслуживания

участка дороги при сравнительно небольшом сроке действия на одном месте.

Такие заводы имеют мобильное оборудование, позволяющее быстро

перемещать завод с одного места на другое при малых затратах времени и

материальных ресурсов. Завод состоит из отдельных узлов, которые легко

перевозятся и монтируются за несколько часов.

Каждый из вышеперечисленных типов цементобетонных заводов имеет

преимущества и недостатки. Так, стационарный завод обеспечивает высокое

качество приготовления бетонной смеси, но в то же время является сложным

и дорогостоящим производственным предприятием, перебазирование

которого занимает не менее 3 месяцев. Поэтому в большинстве случаев

стремятся использовать завод на одном месте как можно дольше, что

приводит к росту транспортных расходов из-за увеличения дальности

транспортирования смеси Техническая характеристика бетоносмесителей

циклического и непрерывного действия приведена в табл. 7.5.1 и 7.5.2.

Таблица 7.5.1

Технические характеристики бетоносмесителей циклического действия

Показатели

Бетоносмесптельиые ускшовки

НПО ВНИИ

Стройдормаш

(Россия)

Фирма "Рекс"

(США)

Фирма "Росс"

(Бельгия)

Фирма

"Нобле"

(США)

Производительность, м

/м 150 240 150 275

Количество фракций каменных

материалов

4(3) 3 3 4(3)

Максимальная крупность

заполнителя, мм

40 40 40 40

Жесткость приготовления смеси (не

более), с

30...50 30...50 30...50 30...50

Бетоносмеситель: тип циклического действия со свободным перемещением

Вместимость (по выходу бетонной

смеси), м

5,0 6,9 6,1 8,0

Вместимость расходных бункеров:

цемента, м

40 80 60 40

каменных материалов, м

60 135 35 144

Вместимость бака для воды, л 10000 19000 10000 2800

Установленная мощность, кВт 150 241 180 290

Габаритные размеры, мм:

длина 17200 20000 1870 -

ширина 4300 5000 4600 -

высота 14100 15700 4200

Таблица 7.5.2

Технические характеристикиZ бетоносмесителейZ непрерывного действия

Показатели

Бстоносмесительные установки

СБ-37 (С-

780)

СБ-75 СБ-75А СБ-78 СБ-109 СБ-109А СБ-118

Производительность, м

/ч 30 30 35 60 120 150 240

Количество фракций

заполнителей:

песок 1 1 1 1 1 1 1

щебень 3 3 1 3 2 2 2

Вместимость расходных

бункеров, м

цемента 34 20 20 12 40 40 40

каменных материалов 12 18 18 34 18 48 75

Наибольший размер

заполнителей, мм

40 40 40 70 150 150 150

Жесткость приготовленной

смеси, с

30-50 30-50 30-50 30-50 30-50 30-50 30-50

Установленная мощность. кВт 32,2 37,7 34,5 58,3 135 150 170

(без склада цемента)

Габаритные размеры, мм:

длина 30140 36600 28500 36600 4730 46500 48000

ширина 6000 3250 3750 4000 40500 40500 45000

высота 8400 12500 13800 12000 13430 13230 13455

Масса, кг (без склада цемента) 23000 22500 21500 33000 103700 102500 118000

Дозатор цемента

Дозатор каменных материалов СБ-39 СБ-71 СБ-71А СБ-71А СБ-90 СБ-90 СБ-90

Бетоносмеситель, тип СБ-26 СБ-26А СБ-26А СБ-42 СБ-114 СБ-111 СБ-115

Непрерывного действия с

принудительным перемещением

Непрерывного действия со

свободным перемещением

Экономическая эффективность и техническая целесообразность постройки стационарных

или передвижных цементобетонных заводов обосновывается технико-экономическим

расчетом.

Передвижные цементобетонные заводы быстрее могут быть введены в

эксплуатацию, поэтому при подсчете экономической эффективности следует

учитывать экономический эффект от ускорения их ввода

ув

= Е

·К

(Т

- Т

), ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.5.1)

где Т

- нормативный срок строительства стационарного завода;

- то же, передвижного завода.

По типу основного оборудования цементобетонные заводы подразделяют

на заводы цикличного и непрерывного действия. Заводы цикличного

действия оборудованы смесительными машинами с периодической

загрузкой, перемешиванием и выгрузкой смеси, а заводы непрерывного

действия -смесительными машинами, в которые загрузка материалов, их

перемешивание и выгрузка готовой смеси производятся непрерывно.

В зависимости от компоновки оборудования цементобетонные заводы

делятся на башенные и партерные. В заводах башенного типа

технологическое оборудование располагают по вертикали, в связи с чем

происходит однократный подъем всех исходных материалов. Дальнейшее их

продвижение по технологическому циклу от расходных бункеров до

бетоносмесителя осуществляется под действием собственной массы.

Недостатком башенных заводов является их большая высота (20...30 м).

Оборудование партерных заводов расположено в горизонтальной

плоскости, поэтому высота их небольшая, и их можно быстро монтировать и

демонтировать.

7.5.1. Приготовление цементобетонной смеси

Песок и щебень ленточным транспортером 1 через поворотную воронку 2

подаются в отсеки расходного бункера 3 (рис. 7.5.1.)

Рис. 7.5.1. Схема бетоносмесительной установки башенного типа:

1 - ленточный конвейер; 2 - поворотная воронка; 3 - расходный бункер; 4 -

дозатор воды; 5 - дозатор пластификаторов, добавок; 6 - бетоносмеситель; 7 -

раздаточный бункер; 8 - распределительный бункер; 9 - весовые дозаторы; 10

- бункер для цемента; 11 - цементовод; 12 - винтовой конвейер; 13 - циклон;

14 - многорукавный матерчатый фильтр; 1 5 - вентилятор

Каждый отсек бункера снабжен указателями уровня, подающими

импульсы в систему сигнализации и автоматического управления. Расходный

бункер заполнителей 3 оборудован регистрами для их подогрева. Цемент со

склада 10 в бетоно-установку подается системой элеваторов или

пневмотранспортом. В последнем случае цемент с воздухом по цементоводу

11 поступает в циклон 13, откуда винтовым конвейером 12 подается в бункер

цемента 3. Для окончательной очистки воздуха от цемента служит

многорукавный матерчатый фильтр 14, через который вентилятором 15

воздух отсасывается из циклона. Для дозирования сухих составляющих

служат весовые дозаторы 9 с пневмоэлектрическим управлением. Вода также

дозируется по массе дозатором 4. Замедлители схватывания, пластификаторы

или другие добавки дозируются дозатором 5. Из распределительного бункера

8 с перекидной заслонкой или с поворотной воронкой сухие материалы

направляются в один из бетоносмесителей 6. Приготовленная смесь через

раздаточные бункера 7 выдается в транспортные средства.

Передвижная установка непрерывного действия (рис. 7.5.2) смонтирована

на двухосном автомобильном прицепе и комплектуется силосным складом

цемента, автоцементовозами, ленточным конвейером для перегрузки

бетонной смеси в транспортные средства и самоходным погрузчиком.

Заполнители погрузчиком 2 подаются из открытого штабельного склада 1 в

расходные бункера песка 8 и щебня 12. Доставляемый автоцементовозами 3

цемент перегружается в силосный склад цемента 4, откуда подается

винтовым конвейером 5 в расходный бункер цемента 6. Отдозированные

дозаторами непрерывного действия 7, 9, 13 сухие материалы перегружаются

в двухвальный лопастной бетоносмеситель 14.

Рис. 7.5.2. Схема передвижной бетоносмесительной установки непрерывного

действия:

1 - склад штабельного типа; 2 - погрузчик; 3 - автоцементовоз; 4 - силосный

склад цемента; 5 - винтовой конвейер; 6 - расходный бункер цемента; 7, 9, 13

- дозаторы для сухих материалов непрерывного действия; 8, 12 - расходные

бункера для песка и щебня; 10 - бак для воды; 11 - дозатор воды; 14 -

бетоносмеситель; 15 - центробежный насос; 16 - ленточный конвейер

Вода центробежным насосом 15 накачивается в бак 10 с постоянным

уровнем воды. Дозирование воды обеспечивается пробковым краном 11.

Погрузка бетонной смеси в транспорт производится ленточным конвейером.

В зависимости от способа перемешивания компонентов смеси

бетоносмесители бывают гравитационного и принудительного действия.

Гравитационное перемешивание происходит в барабане, вращающемся

относительно горизонтальной или слегка наклонной (до 15) оси. Внутри

барабана неподвижно прикреплены лопасти. Смешение происходит в

результате столкновения потоков компонентов, падающих с лопастей под

действием силы тяжести. Гравитационные бетоносмесители пригодны для

приготовления пластичных смесей. Для приготовления жестких смесей

используют бетоносмесители принудительного действия. В смесителях этой

конструкции потоки смешиваемых компонентов создаются лопастями,

двигающимися внутри смесительной ёмкости.

Эффективность применения смесителя независимо от способа

перемешивания определяется однородностью приготовления смеси при

минимальной продолжительности перемешивания. Однородность смеси

оценивают коэффициентом вариации прочности C

образцов бетона из

одного замеса, который называют изменчивостью.





·100, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.5.2)

где



- квадратичное отклонение прочности бетона;



- среднее значение прочности.

Для цикличных бетоносмесителей коэффициент вариации не должен

превышать 10 %.

По выработке бетоносмесителей определяют мощность предприятия.

Часовую производительность бетоносмесителей цикличного действия

определяют по формуле

= (3600·V·K

)/1000(t

+ t

), ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.5.3)

где V - объём готового замеса, л;

- коэффициент внутрисменного использования смесителя (0,80...0,85);

, t

- соответственно, время в секундах на загрузку смесителя

компонентами смеси (10...15), смешивание их (60...90), выгрузку смеси

(10...20), возврат опрокидного барабана под загрузку (10...12).

Часовую производительность в м

/ч бетоносмесителей непрерывного

действия принимают по паспорту или определяют по формуле (7.5.4 или

7.5.5)

=[60



/4(D

- d

)·m·



·n·в·K

·sin]K

, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.5.4)

где D - диаметр окружности, описываемой лопастью смесительного винта,

м;

d - диаметр вала смесителя, м;

m - число лопастей, приходящихся на один шаг винта;



- коэффициент, учитывающий частичный возврат смеси при ее

перемешивании (0,85 - 0,90 %);

п - частота вращения вала, об/мин;

в - ширина лопасти вала;

- коэффициент заполнения (0,25...0,30);

 - угол поворота лопастей относительно оси вала;

- коэффициент выхода бетона (0,67...0,72).

=(3600·



·F·L)/t, ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.5.5)

где



- коэффициент заполнения мешалки (1,2....1,5);

F = K·(



·D

/4) - площадь поперечного сечения потока материалов в

мешалке, м

(нормальной считается загрузка по горизонтальной плоскости,

проходящей через оси валов);

К - коэффициент заполнения сечения барабана мешалки диаметром D, м

(К = 0,2...0,3);

L - длина мешалки, м;

t - продолжительность перемешивания, сек (от 90 до 180 сек).

7.5.2. Организация складов на цементобетонном заводе

На цементобетонном заводе организуют склады песка, щебня (гравия).

Запасы материалов на складах должны гарантировать бесперебойную работу

завода. Согласно строительным нормам и правилам, нормативные запасы на

складах цементобетонных заводов принимают при дальнем расстоянии

камнедробильного завода (1000 км) - 30, среднем (500 км) - 20 и близком

(50...100 км) - 8 суток. Доставку материалов на склад чаще всего

осуществляют железнодорожным, автомобильным и реже водным

транспортом.

Склады различают по материалам, вместимости и способу разгрузки.

Разгрузку щебня, доставляемого на завод железнодорожным транспортом

(автомобилями-самосвалами), осуществляют гравитационным способом (под

действием силы тяжести), сталкиванием и черпанием. Эффективна

гравитационная разгрузка из саморазгружающихся вагонов, автомобилей-

самосвалов, самоходных землевозов. При этом способе разгрузки

заполнители выгружают путем наклона кузова или опрокидывания вагона, а

также через люки полувагона (бункерного типа). В бункерных вагонах,

оборудованных люками, остатки невыгружаемых материалов достигают

15...20 %, поэтому для полной выгрузки требуются дополнительные

устройства (малая механизация) или ручная очистка.

Для выгрузки сыпучих материалов из крытых вагонов применяют

самоходные разгрузчики на гусеничном ходу, рабочим органом которых

является элеватор с подгребающими шнеками. Выгрузку такого материала из

дверного проема вагона и штабелирование осуществляют ленточным

конвейером.

Распространенными типами складов щебня, гравия, песка являются

эстакадно-траншейный, с бункерной эстакадой.

В состав заводов по выпуску цементобетонной смеси входят складские

помещения для хранения цемента. Стоимость цемента составляет около 70 %

от стоимости составляющих цементобетонную смесь материалов. На каждую

партию цемента потребителю должен быть выдан заводской паспорт.

Складское хозяйство должно быть организовано так, чтобы каждый сорт и

марка цемента с указанием завода-изготовителя хранились в отдельных

бункерах или силосах склада. Наиболее экономичным способом хранения

цемента принято считать силосы, которые могут быть разной геометрической

формы. Предпочтение следует отдавать цилиндрическим стальным силосам.

Промышленность выпускает притрассовые силосные склады в комплекте с

пневмотранспортным устройством вместимостью от 200 до 720 т и

прирельсовые от 1100 до 4000 т. При небольших объемах работ

целесообразно использовать передвижные склады цемента вместимостью 25

т. Техническая характеристика притрассовых складов цемента приведена в

табл. 7.5.3.

Таблица 7.5.3

Техническая характеристика складов цемента

Показатели

Типовые склады вместимостью, т

240 360 480 720

Производительность склада по выдаче, т/ч 45(20) 45(20) 45(20) 45(20)

Число силосов, шт. 4 6 4 6

Вместимость одного силоса, т 60 60 120 120

Диаметр силоса, м 3 3 3 3

Высота силоса, м 4 6 4 6

Установленная мощность оборудования, кВт 42,8(50,8) 52,8(60,8) 42,8(50,8) 52,8(60,8)

Расход сжатого воздуха, м

/мин 9,3(10,5) 9,3(10,5) 9,3(10,5) 9,3(10,5)

Расход тепла на отопление склада при температуре окружающего

воздуха -30°С, кДж/ч

43000 43000 43000 43000

П р и м е ч а н и е . В скобках - показатели для варианта выдачи цемента пневматическим винтовым

насосом (остальные данные для варианта с пневматическим винтовым подъемником).

Запас цемента на складе определяют по формуле

З = (Q·P·n·K

)/(T·K

) , ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ (7.5.6)

где Q - годовой объем выпускаемой продукции бетоносмесительным

цехом, м

;

Р - усредненный расход цемента на 1 м

бетонной смеси, кг;

п - нормативный запас хранения цемента на складе, суток;

- коэффициент возможных потерь цемента (К

= 1,04);

Т - количество рабочих дней в году;

- коэффициент заполнения склада (0,85...0,95).

Разгрузку цемента из крытого вагона производят машинами-разгрузчиками

всасывающего и всасывающе-нагнетательного действия. Крытые вагоны

имеют ряд недостатков и прежде всего большие потери цемента при

перевозке, возможность увлажнения, сложная механизация разгрузки.

Более эффективны вагоны-цистерны вместимостью 60 м

пневморазгрузкой цемента. Принцип действия основан на свойстве

аэрированного цемента вытекать из цистерны подобно жидкости и далее в

струе сжатого воздуха перемещаться по трубопроводу непосредственно на

склад (рис. 7.5.3).

Рис. 7.5.3. Железнодорожный вагон-цементовоз с пневматической

разгрузкой:

1 - аэролоток с пористой перегородкой, 2 - смотровой люк с крышкой; 3 -

загрузочный патрубок, 4 - цистерна; 5 - разгрузочный патрубок с

дроссельным краном; 6 - продувочная форсунка

При дальности транспортирования цемента до 300 км используются

автоцементовозы. Принцип действия автоцементовоза с пневморазгрузкой

состоит в разрыхлении цемента сжатым воздухом, проникающим в цистерну

(резервуар) через пористую перегородку аэроустройства, перемещение его по

аэролотку к разгрузочному патрубку и транспортировании по шлангу и

трубопроводу под действием сжатого воздуха на склад. Характеристика

цементовозов приведена в табл. 7.5.4.

Таблица 7.5.4

Характеристика автоцементовозов

Показатели С - 927 С - 972 Г-956

Грузоподъемность, т 8 13,5 22

Производительность, т/мин:

при самопогрузке 0,3...0,5 0,5...1,0

при разгрузке 0,5...1,0 0,5...1,0 0,5...1

Дальность подачи цемента при разгрузке, м:

по вертикали 25,0 25,0 25,0

по горизонтали 50,0 50,0 50,0

Максимальное рабочее давление в цистерне, МПа 1,0 1,5

Полезная емкость цистерны, м

11.8 21,8

Масса поезда без груза, кг 7300 10850 18000

К оборудованию внутризаводского транспорта относят пневмовинтовые насосы и

подъемники, предназначенные для транспортирования цемента по трубам. Дальность

подачи в сумме по горизонтали и вертикали до 200...400 м, высота подачи - 20...36 м.

Пневмовинтовой насос (рис. 7.5.4) устанавливают под силосом или

бункером, откуда аэрированный цемент под действием собственной массы

поступает в приемную камеру 2. Здесь он захватывается

быстровращающимся консольным напорным шнеком 3 и подается через

обратный клапан в смесительную камеру 4. В камере 4 имеются сопла 5,

через которые от компрессора поступает сжатый воздух, он разрыхляет

цемент и транспортирует его к потребителю.

Рис. 7.5.4. Пневматический винтовой насос:

1 - электродвигатель; 2 - приёмная камера; 3 - напорный шнек; 4 -

смесительная камера; 5 - сопло для подачи сжатого воздуха

С прекращением подачи цемента клапан закрывается, препятствуя проходу

воздуха в бункер или силос.

Одновременно трубопровод продувается сжатым воздухом.

К внутризаводскому транспортному средству относятся также аэрожелоба.

Аэротранспортная установка представляет собой трубопровод

прямоугольного сечения, составленный из двух коробов - верхнего и

нижнего, между которыми помещена воздухопроницаемая микропористая

жесткая или мягкая перегородка. В нижний канал, служащий

воздухопроводом, нагнетают сжатый воздух, а в верхний, являющийся

транспортным лотком, через загрузочный патрубок подают цемент.

Насыщенный сжатым воздухом цемент, проходя через пористую

перегородку, приобретает текучесть и перемещается по лотку,

установленному к горизонтальной плоскости под углом 5...7 град.

Необходимое давление воздуха для транспортирования цемента 0,005 МПа.