ТЕХНОЛОГИЯИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РАЗОГРЕТЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ХИМИЧЕСКИХДОБАВОК (ПЛАСТИФИКАТОРА ХДСК-1, УСКОРИТЕЛЯ ТВЕРДЕНИЯ НН + ХК)

ВСН 65УССР 2-86

Издание официальное

МИНПРОМСТРОЙ УКРАИНСКОЙ ССР

Содержание

 

РАЗРАБОТАНЫ - Научно-исследовательским институтомстроительного производства Госстроя УССР - кандидаты техн.наук В.И. Шаврин,С.А. Полонская, инж. Р.А. Цесис;

Харьковским ДСК-1 Минпромстроя УССР - кандидатытехн.наук И.И. Селиванов, В.Г. Братчиков, инженеры В.А. Ильин, А.Н. Плугин,С.Б. Москаленко;

Укроргтехстроем Минпромстроя УССР - канд.техн.наук Л.С. Портной, инж. Р.С. Позняк;

Одесским инженерно-строительным институтомМинвуза УССР - д-р техн.наук В.А. Вознесенский.

ВНЕСЕНЫ НИИСП Госстроя УССР, Харьковским ДСК-1Минпромстроя УССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главным управлениемпромышленных предприятий Минпромстроя УССР.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Нормы распространяются на производствоизделий из тяжелых бетонов с применением предварительного пароразогрева смеси,пластифицирующей добавки II-й категории ХДСК-1 и ускорителятвердения НН+ХК (нитрит натрия + хлористый кальций), твердеющих при тепловойобработке.

1.2. Нормы разработаны в дополнение и развитие"Общесоюзных норм технологического проектирования предприятий сборногожелезобетона" [1],"Руководства по пароразогреву бетонных смесей при производстве сборногожелезобетона" [2],"Руководства по проектированию технологических линий и бетоносмесительныхузлов предприятий сборного железобетона с использованием предварительногопароразогрева бетонных смесей и химических добавок" [3].

1.3. В основу строительных норм положены результатынаучно-исследовательских и проектно-конструкторских разработок НИИСП ГосстрояУССР, а также опыт промышленного освоения технологии изготовления изделий изразогретых смесей с добавками на Харьковском ДСК-1 Минпромстроя УССР и впроизводственном объединении "Стройиндустрия" Сумоблмежколхозстроя.

1.4. В нормах изложены основные положения по применениюразогретых смесей с химическими добавками (ХДСК-1 и НН+ХК), требования кматериалам, технологии изготовления изделий из разогретых смесей с добавками,контролю производства и качества изделий, безопасности труда при разогревебетонной смеси и формовании изделий.

1.5. Нормы предназначены для предприятийсборного железобетона, проектных организаций и оргтехстроев.

1.6. При использовании в комплексе с разогревомбетонных смесей пластифицирующей добавки II-й категории ХДСК-1 и ускорителятвердения НН+ХК улучшаются следующие показатели производства железобетонныхизделий (табл. 1).

Таблица 1

При использовании добавки НН+ХК водонепроницаемость бетонаповышается до В-8, улучшается качество поверхности изделий; при использованиидобавки ХДСК-1 в кассетно-литьевой технологии улучшаются условия труда.

Повышению эффективности использованияпластификатора ХДСК-1 способствует применение совместно с ним активнойминеральной добавки - пыли газоочистки при производстве ферросилиция (ПГПФ)(см. рекомендуемое приложение 3).

Применение ПГПФ позволяет дополнительно снизитьрасход цемента на 10%. Повышается связность и однородность литых бетонныхсмесей.

1.7. Освоение технологии изготовления изделий изразогретых смесей с химическими добавками на действующих предприятиях, а такжеразработка проектов реконструкции и перевооружения предприятий стройиндустриидолжны базироваться на технико-экономическом обосновании эффективностиприменения такой технологии в каждом конкретном случае.

1.8. Приготовление бетонной смеси, контроль изготовленияи качества изделий, отформованных из разогретых смесей с добавками ХДСК-1 иНН+ХК, должны производиться в соответствии с требованиями государственныхстандартов, настоящих норм, а также "Инструкции по применению добавкиХДСК-1 в бетонах" [4]и "Руководства по применению химических добавок в бетоне" [6].

1.9. При использовании обычных неразогретыхсмесей с добавками ХДСК-1 и НН+ХК следует руководствоваться положениямиИнструкции [4]и Руководства [5],при использовании разогретых смесей без добавок - положениями Руководства [2].

2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

2.1. В качестве вяжущего может применятьсяпортланд- или шлакопортландцемент марки не ниже 400, удовлетворяющийтребованиям ГОСТ 10178-76.

2.2. Наиболее эффективными являются алитовыецементы, содержащие 50-60 % С₃S и неболее 8% С₃А

2.3. Применение быстротвердеющих цементов снормированным содержанием С₃S приувеличении их водопотребности более чем на 4%, на каждые 10°С повышениятемпературы допускается с обязательной проверкой.

2.4. Запрещается применять цементы с ложнымисроками схватывания, глиноземистые, пластифицированные.

2.5. Вода затворения бетонной смеси должнаудовлетворять требованиям ГОСТ 23732-79.

2.6. Заполнители должны удовлетворятьтребованиям ГОСТ 10268-80 и ГОСТ 8736-77, аПГПФ - требованиям ТУ 14-5-157-83 Минчермета СССР.

2.7. Добавку ХДСК-1 приготавливают всоответствии с инструкцией [4]и с учетом указаний настоящих норм. Натриевая щелочь (НаОН), входящая всостав добавки ХДСК-1, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 2263-79, ЛСТ(лигносульфонат технический) - требованиям ОСТ 13-183-83 Минлесбумпрома СССР.Предпочтительным является ЛСТ в сухом виде.

2.8. Добавку НН+ХК приготавливают в соответствиис Руководством [5]и настоящими нормами и совместно с ХДСК-1 не применяют. Нитрит натрия долженудовлетворять требованиям ГОСТ 19906-74,хлористый кальций - ГОСТ 450-77.

2.9. Все материалы для приготовления бетоннойсмеси должны применяться только при наличии заводских сертификатов или паспортови актов лабораторных испытаний.

2.10. Состав бетонной смеси подбираетсязаводской лабораторией и корректируется в соответствии с настоящими нормами.

3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗОГРЕТЫХ ПАРОМ БЕТОННЫХСМЕСЕЙ С ХИМИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ ХДСК-1 и НН + ХК

3.1. Разогретые паром бетонные смеси с добавкамиХДСК-1 и НН+ХК целесообразно применять при формовании изделий в кассетныхустановках, на стендах, и в термоформах. Подвижность смеси при формовании вкассетных установках должна составлять 18-20 см осадки конуса (ОК).Использование добавки НН+ХК допускается для изделий с рабочей ненапрягаемойарматурой.

3.2. Предварительный разогрев бетонных смесейследует предусматривать, если давление пара у места приготовления бетоннойсмеси не менее 0,2 МПа. Регулирование давления осуществляется с помощьюрегулятора давления типа РПД.

3.3. Разогрев бетонной смеси осуществляют набетоносмесительном узле (БСУ) в бетоносмесителях гравитационного действия (рис.1, 2)и принудительного перемешивания в соответствии с Руководством [3],а также в локальных устройствах, расположенных у постов формования. Во всехслучаях производство следует организовывать без привлечения дополнительногообслуживающего персонала.

3.4. Бетонную смесь сдобавкой ХДСК-1 следует разогревать до 50-55°С, с добавкой НН+ХК - до 45-50°С.Параметры разогрева бетонной смеси определяют в соответствии с рекомендуемымприложением 1.При разогреве смеси на ВСУ протяженность подачи ее по транспортерной ленте недолжна превышать 80 м, в бункерах - 100 м, количество перегрузок - не болеетрех. В процессе транспортирования снижение температуры смеси не должнопревышать 8°С в летнее время, 10°С - зимой.

Рис. 1. Схема пароснабжения бетоносмесителяС-302И:
1-задвижка на паропроводе; 2-манометр; 3-регулятор давления; 4-задвижка спневмоприводом; 5-побудитель движения пара; 6-пароотборное устройство;7-бетоносмеситель; 8-паровое сопло; 9-задвижка на линии удаления конденсата изпаропроводов; 10-байпас

Рис. 2. Схема оборудования бетоносмесителяС-302И для пароразогрева бетонной смеси:
1-паропровод; 2-тракт подачи компонентов бетонной смеси; 3-система отводанесконденсировавшегося пара; 4-барабан смесителя; 5-система затвора отверстиядля выгрузки бетонной смеси

3.5. При разработке технико-экономическогообоснования (ТЭО) для определения возможности применения разогретых смесейдолжны быть выполнены расчеты изменения температуры на всем этапетехнологической обработки (обязательное приложение 1).

4. ХРАНЕНИЕ, ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ДОЗИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХДОБАВОК

4.1. При хранении, приготовлении и дозированиидобавки ХДСК-1 следует руководствоваться указаниями ТУ 65.356-83, ВСН65.09-82 Минпромстроя УССР и настоящих норм. Сухие компоненты добавок ХДСК-1 иНН+ХК хранят в мешках, жидкие компоненты - в отдельных металлических емкостях.

4.2. Рабочие растворы добавок ХДСК-1 и НН+ХКприготавливают в отдельных емкостях из растворов их компонентов. Расход щелочив добавке ХДСК-1 должен обеспечить их 0,8-1%-ную концентрацию в общемколичестве воды затворения, поступающей в бетонную смесь, расход ЛСТ составляет0,2-0,5% от массы цемента в пересчете на сухое вещество и должен уточняться вкаждом конкретном случае в соответствии с Инструкцией [4].

4.3. В составе добавки НН+ХК соотношениекомпонентов (растворов нитрита натрия и хлористого кальция) должно составлять1:1 по массе в пересчете на сухое вещество.

4.4. Расчет содержания компонентов добавокследует производить в соответствии с приложением 2, Инструкцией [4]и Руководством [5].

4.5. Перед приготовлением рабочего раствораводные растворы компонентов обеих добавок должны перемешиваться. Рабочиерастворы добавок должны перемешиваться не реже одного раза в смену.

4.6. Дозирование добавок производят при помощидозаторов, устанавливаемых на БСУ для дозирования воды затворения.

4.7. Рабочие растворы добавок подают в дозаторы,куда доливают остальную воду затворения с учетом конденсата, образующегося впроцессе пароразогрева бетонной смеси (рис. 3,4).

Рис. 3. Схема приготовления и подачи вбетоносмеситель добавки НН + ХК:
1-емкость для нитрита натрия; 2-емкость для хлористого кальция; 3-вентиль;4-насос : 5-емкость для рабочего раствора из НН+ХК; 6-накопительная емкость;7-клапан с пневмоприводом; 8-весовой дозатор воды; 9-бетоносмеситель

Рис. 4. Схема приготовления и подачи вбетоносмеситель добавки ХДСК-1:
1-склад добавки NaОH; 2-склад добавки СДБ;3-емкость для предварительного растворения твердых компонентов; 4-расходомеррастворов; 5-смеситель растворов; 6-насос; 7-накопительная емкость; 8-дозаторводы; 9-бетоносмеситель

5. РАЗОГРЕВ И ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

5.1. При одностадийной схеме разогрева бетоннойсмеси на БСУ пар в смеситель следует подавать не ранее чем через 10-15 с послепредварительного перемешивания смеси. Последовательность загрузки компонентовтакая же, как для обычных смесей. Отключение пара производить за 5-7 с довыдачи готового замеса.

5.2. При подборе состава бетона с пароразогревоми химическими добавками следует руководствоваться указаниями работ [2,4,5],а также настоящими нормами.

5.3. Водопотребностьразогретых смесей, включая воду затворения и конденсат, вносимый паром, недолжна превышать более чем на 5% водопотребность неразогретых смесей.

5.4. Продолжительность перемешивания, бетоннойсмеси с одновременным ее разогревом должна соответствовать требованиям ГОСТ 7473-76.

5.5. В холодное время года вода затворения дляприготовления разогретых смесей должна быть подогрета до 60-70°С.

5.6. В системе разогрева бетонной смеси должнобыть предусмотрено удаление конденсата из трубопровода (см. рис. 1).

6. ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ

6.1. Подача разогретой бетонной смеси к постуформования может осуществляться бетоновозными тележками, бетоноукладчиками, потранспортерной ленте. Допустимые изменения температуры и водосодержанияразогретой смеси при любом способе подачи ее к посту формования указаны в пп. 3.4,5.3.

6.2. Кассетные установки и термоформы за 20-30мин до начала формования изделий должны быть подогреты до 40-45°С.

6.3. Формование изделий из разогретых смесей схимическими добавками производят по таким же режимам, как и из обычных смесей.Изделия, отформованные с добавкой ХДСК-1 в кассетных и стендовых формах,целесообразно подвергать повторному вибрированию, примерно через 30 и 60 минпосле окончания формования. Поскольку сроки повторного вибрирования обусловленывидом цемента, водосодержанием и температурой смеси, их следует уточнятьопытным путем для каждого конкретного случая.

6.4. Максимально допустимая удельная продолжительностьформования с учетом операций по установке закладных деталей (при необходимости,после укладки бетонной смеси) и обработке поверхности изделий взависимости от их вида и объема должна находиться в пределах 5 мин/м³для кассетной технологии и 10 мин/м³ для термоформ и стендовойтехнологии.

7. ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗДЕЛИЙ

7.1. Тепловую обработку изделий, изготовленных схимическими добавками, для получения 70% проектной прочности бетонов марок200-300 следует производить по режимам, приведенным в табл. 2.

Таблица 2

^* Для кассетных форм - твердение с подачей пара.

^** Для кассетных форм - твердение без подачи пара.

^***При технологической необходимости.

7.2. Прогревать изделия с добавкой НН+ХКпредпочтительнее без предварительного выдерживания.

7.3. Рациональная температура изотермическогопрогрева бетона с добавкой ХДСК-1 - 80...85°С, бетона с добавкой НН+ХК -75...80°С для портландских и шлаколортландских цементов.

7.4. При распалубке изделий перепад температурмежду поверхностью изделий и окружающей средой не должен превышать 40°С.

7.5. Конструкции установок для тепловойобработки изделий должны обеспечивать возможность соблюдения необходимыхтепловых режимов.

7.6. Режимы тепловой обработки изделий в каждомконкретном случае уточняются заводской лабораторией.

7.7. Изделия, отформованные из разогретых смесейи твердеющие в кассетных установках, можно подвергать термосному выдерживанию,продолжительность которого определяется по Руководству [2]и корректируется заводской лабораторией по прочности твердеющего бетона.

8. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ И ОБОРУДОВАНИЮ ДЛЯРАЗОГРЕВА СМЕСИ, ПРИГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК И ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

8.1. Давление пара, подаваемого в смеситель илив подогревающее устройство, должно быть равным 0,2...0,25 МПа.

8.2. Основной исполнительный механизм в системеподачи пара - быстродействующая паровая задвижка с пневмоприводом, котораяможет быть выполнена на основе обычной паровой задвижки.

8.3. При автоматизированной системеприготовления бетонной смеси переоборудование смесителя производят с учетомследующих требований: управление системой пароподачи следует осуществлять спульта дозировщика, на котором, как и на пульте оператора бетоносмесителя,необходимо предусмотреть световую и звуковую сигнализацию о положении паровойзадвижки, возможность автономного закрытия задвижки на паропроводе операторомбетоносмесителя с информированием об этом дозировщика, блокировку дляпредотвращения опрокидывания смесителя и открывания крышки смесителя в периодподачи пара.

8.4. Для предотвращения попаданиянесконденсировавшегося пара в тракты подачи компонентов необходимо установитьпароотвод из участка тракта, расположенного непосредственно у смесителя (см.рис. 1).

8.5. При отсутствии автоматизации процесса приготовлениясмеси управление системой пароподачи следует вывести на пост операторабетоносмесителя.

8.6. Оборудование для приготовления добавкиХДСК-1 должно соответствовать требованиям ВСН 65.09-82 Минпромстроя СССР.

8.7. Жидкие компоненты добавок ХДСК-1 и НН+ХКдолжны храниться в металлических емкостях с водомерными стеклами.

8.8. Растворы компонентов добавок ХДСК-1 и НН+ХКи рабочие растворы добавок должны периодически перемешиваться с помощьювертикально расположенных механических мешалок пропеллерного типа.

8.9. Жидкие компоненты добавок ХДСК-1 и НН+ХК иприготовленные рабочие растворы добавок подают насосами. Запорная арматура исистема транспортирования растворов должны быть химически стойкими.

8.10. ПГПФ должен храниться неувлажненным вцементных емкостях и подаваться на БСУ аналогично цементу.

9. ОСОБЕННОСТИ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИКАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ

9.1. Контроль производства и качества изделий,изготавливаемых из разогретых бетонных смесей с добавками ХДСК-1 и НН+ХК,должен осуществляться систематически в соответствии с требованиями действующихстандартов, нормативно-технической и проектно-технологической документации, атакже с учетом особенностей применения химических добавок [5]и технологии горячего формования [2].

9.2. По истечении гарантийного срока хранениядобавок ХДСК-1 и НН+ХК необходимо проверить их соответствие всем показателямдействующих стандартов или технических условий.

9.3. Состав бетона с добавками и расход добавок необходимоуточнять при изменении предприятия-поставщика цемента или добавки, а также приизменении вида и марки цемента.

9.4. Особенности контроля за приготовлением иукладкой бетонной смеси с добавками состоят в систематической проверке не режедвух раз в смену плотности растворов добавок рабочей концентрации и компонентовдобавок в соответствии с [4,5];правильности дозирования растворов добавок и их компонентов; температуры иподвижности разогретой смеси, продолжительности ее транспортирования иформования изделий.

9.5. Дозирование добавок должно производиться сточностью ±2%от расчетного количества.

9.6. Подвижность бетонной смеси должнаконтролироваться в соответствии с ГОСТ 10181.0-81при каждом изменении качества исходных материалов. Пробы для определенияподвижности смеси отбираются и непосредственно после ее выгрузки изподогревающего устройства, и у поста формования.

9.7. Для контроля водосодержания бетонной смесипосле пароразогрева следует высушить 1 кг пробы до постоянной массы притемпературе 105-110°С. Водосодержание смеси определяют по формуле [2];

где r - плотность бетонной смеси вуплотненном состоянии, кг/м³, определяемая в соответствии с [6];w- влажность смеси в высушенномсостоянии, %; Ц - расход цемента, кг/м³; 0,04 - коэффициент,учитывающий количество воды, химически связанной с цементом во времявысушивания.

9.8. Для предотвращения остывания образцовбетона, отформованных из разогретой смеси, после изготовления их рекомендуетсявыдерживать до начала тепловой обработки в лабораторной камере с температуройна 5-10°С меньше температуры разогрева смеси. Тепловую обработку образцовпроизводят по режимам, принятым для соответствующих изделий.

9.9. Все данные контроля производства и качествабетонной смеси и бетона должны быть зафиксированы в установленном порядке вжурналах с приложением к ним паспортов компонентов бетонной смеси.

10. ПРАВИЛА ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

10.1. При изготовлении изделий из разогретыхсмесей с добавками ХДСК-1 и НН+ХК должны соблюдаться правила техникибезопасности согласно требованиям СНиП III-4-80, положениям, приведенным в[2,3,4,5],и указаниям настоящего раздела.

10.2. Освещенность мест установки наружныхприборов и узлов системы для разогрева бетонной смеси должна соответствовать СН81-80.

10.3. Лица, обслуживающие установки по разогревубетонных смесей, должны хорошо знать устройство установок и оборудования,правила эксплуатации и технику безопасности. К работе допускаются лица немоложе 18 лет, прошедшие обучение по специальной программе и сдавшие экзаменыквалификационной комиссии, что оформляется приказом по предприятию.

10.4. При пароразогреве бетонной смеси должнабыть предусмотрена система сигнализации с информированием оператора о начале иконце пуска пара в смеситель или в подогревающее устройство.

10.5. Наружные поверхности подогревающегоустройства и паропроводов, имеющие температуру выше 45°С, должны иметь тепловуюизоляцию.

10.6. На паропроводе должен быть аварийныйвентиль, позволяющий перекрыть подачу пара вручную на случай выхода из строяавтоматической системы.

10.7. Все дефекты, обнаруженные во время работыподогревающего устройства, должны заноситься в специальный журнал сдачи иприемки смены.

10.8. При ремонте бетоносмесителя и системыпароразогрева на главном рубильнике и паровой задвижке должны быть вывешенызапрещающие надписи "Не включать, работают люди". Право включенияэлектроэнергии и пара имеет лишь то лицо, которое произвело их отключение.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПАРОРАЗОГРЕВА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯБЕТОННОЙ СМЕСИ

Параметры разогрева бетонной смеси (количествопара, необходимое для разогрева смеси; количество конденсата, образующегося впроцессе разогрева, а также количество воды, дополнительно вводимое в смесь)определяют расчетным путем. Количество тепла, пара, воды и сыпучих компонентовопределяют из расчета на один цикл (замес). Методика настоящего расчетаразработана с учетом положений [1].

Расход тепла Q_c, кДж (за цикл) на нагрев сыпучих составляющих до заданнойтемпературы смеси определяют по формуле

                                                     (1)

где G_k - массы отдельных сыпучихкомпонентов смеси (песка, щебня, цемента), кг (за цикл); t_см - заданная температурасмеси, °С; t_k - начальная температура сыпучихкомпонентов смеси, °С; k - индекс суммирования ( k = 1...3; k = 1 - принадлежит песку, k = 2 -щебню, k = 3 - цементу); W_к - влажность песка или щебня, % по массе.

В зимнее время возможнозамерзание воды, находящейся в заполнителях, и тогда с учетом затрат на нагреви плавление льда

                      (2)

Расход тепла Q_в кДж (за цикл) на нагревводы, введенной в бетонную смесь (с учетом конденсата, влаги заполнителей ивлаги, испарившейся при транспортировании), определяют по формуле

                                                 (3)

где В_Р - водосодержание смесипосле пароразогрева, л (за цикл); G_исп - количество воды, испарившейся при транспортировании, л (зацикл); D - расход пара, кг (за цикл); t_в - начальная температура воды, вводимой в бетонную смесь, °С.

Количество испарившейся при транспортированииводы подсчитывают по формуле

G_исп = b·F₁(0,5·t_см – t_ср)t_тp,                                                                                         (4)

где b - коэффициент испарения, кг/м²ч.°С. Зависит ототносительной скорости движения воздуха w (м/с) и принимается равным 0,16(1 +0,45w); F₁- поверхность испарения, м²(принимают равной открытой поверхности транспортной емкости или формы); t_ср - температура окружающей среды(воздуха), °С; t_тp - время транспортирования, ч.

Количество тепла Q₂ кДж (за цикл), вносимое в смесь паром, определяют по формуле

                                                                                           (5)

где i' - теплосодержание жидкости на линии насыщения, кДж/кг;

r - скрытая теплотапарообразования, кДж/кг;

х - степеньсухости пара.

Теплосодержание, скрытую теплоту парообразованияи плотность пара определяют с помощью таблиц или диаграмм термодинамическихсвойств воды и водяного пара.

Расход пара D , кг (за цикл), определяют изуравнения теплового баланса

Q₂ = Q_c+ Q_в.                                                                                                                (6)

Расход воды затворения В_исх, л(за цикл), с учетом конденсата, влаги заполнителей и влаги, испаряющейся в процессетранспортирования, определяют по формуле

                                                                      (7)

Диаметр подводимого к смесителю паропровода призаданном времени разогрева смеси определяют по формуле

                                                                                                          (8)

где g" - плотность сухого насыщенного пара, кг/м³;t_р - время разогрева смеси, с.

Снижение температуры смеси, °С, притранспортировании определяют по формуле

                                                                    (9)

где l₁, l₂ - коэффициенты теплоотдачисоответственно открытой и закрытой поверхностей (для расчетов можно принять l₁ = 35 Вт/м²°С, l₂= 8-9 Вт/м²°С). При скорости воздуха w более 1 м/с значения коэффициентов при транспортировании смесиумножаются на ; F₂ - поверхность бетонной смеси, закрытая стенками бункера или формы,либо прилегающая к транспортерной ленте, м²; с_см -теплоемкость смеси, Вт.ч/ кг°С (для тяжелых бетонов с_см =0,29-0,31, для керамзитобетонной смеси с_см = 0,31-0,35); g_см - плотность бетонной смеси,кг/м³; V - объем смеси, м³.

Пример расчета

Определитьпараметры разогрева бетонной смеси для формования изделий, изготавливаемых поагрегатно-поточной технологии.

Исходные данные

Изделия изготавливают из бетона марки 250 с В/Ц= 0,51 при расходе цемента 451 кг/м³, подвижности смеси OK = 16-18см, плотности 2360 кг/м³. Для приготовления смеси используютпортландцемент марки 400 с нормальной густотой цементного теста, равной 0,27.Бетонную смесь разогревают паром в смесителе гравитационного действияцикличного типа. Объем одного замеса V_зам = 0,75 м³. Расходматериалов на один цикл: песка G₁ = 413 кг, щебня G₂ = 866 кг, портландцемента G₃ = 338 кг. Влажность(по массе): пескаW₁ = 2%, щебня W₂ = 0,2%. Температура:заполнителей t_1,2 = +5°С, цемента t₃ = +15°C, воды t_в = +35°С. Время разогрева смеси t_р = 100 с. К посту формования смесь доставляют по транспортернойленте длиной l = 80 м. Скорость ленты w = 0,8 м/с. Температура окружающейсреды 15°С. Смесь располагается на ленте шириной d = 0,3 м со средней толщиной h = 0,02 м. Температура разогрева смеси55°С принята в соответствии с настоящими нормами, а В_р = 183л за цикл, определяется по методике, приведенной в [1].Давление подводимого к смесителю пара P = 0,25 МПа. Степень сухости пара x = 0,85; g" = 1,36 кг/м³;i' = 533 кДж/кг; r = 2185 кДж/кг.

Расчет

Определяем расход тепла на нагрев сыпучих материаловпо формуле (1)

Q_c = 0,9·[413(55-5) + 866(55-5) + 338(55-15)] +0,042[2·413·(55-5) + 0,2·866·(55-5)] = 71821 кДж за цикл.

Определяем потери влаги из разогретой бетонной смесив процессе транспортирования по формуле (4).

Коэффициент испарения

b  = 0,16(1 + 0,45´0,8) = 0,217 кг/м²ч.°С.

Условная длина участка транспортера, занимаемаяданным замecoм,

Поверхность испарения слоя бетонной смеси наленте принимают равной сумме боковых и верхней поверхностей:

F₁ = l_yd +2hl_y = 125·0,3 + 2·0,02·125= 42,5 м²

Длительность транспортирования

G_исп = 0,217·42,5·(0,5·55 - 15)·0,0277 =3,19 кг.

Определяем расход тепла на нагрев водызатворения по формуле (3)

Приход тепла с паром Q₂ определяем по формуле (5) с использованием таблиц либо диаграммтермодинамических свойств воды и водяного пара;

за цикл.

Из уравнения теплового баланса (6) определяем расход пара;

1830D = 14800 - 73D + 71821;

D = 45,5 кг за цикл.

Находим расход воды затворения В_исх, с учетом конденсата и воды,содержащейся в заполнителях, по формуле (7)

В_исх= 183 - 0,01(2·413 + 0,2·866) + 3,19 - 45,5/1,15 = 136,6 л за цикл.

Диаметр паропровода к смесителю

 

Снижение температуры смеси при транспортированиипо ленте

Для выполнения расчетов на стадии составленияТЭО ориентировочные значения расхода пара и продолжительности разогрева для различныхтемператур бетонной смеси представлены в таблице.

Ориентировочные значения продолжительности разогрева бетонной смесии требуемого расхода пара

Примечания:
1. В таблице приняты: скорость движения пара - 30 м/с; степень сухости пара -0,9; диаметр паропровода - 100 мм; начальная температура сухих компонентовсмеси -10 °С, воды - 60-70 °С; удельная теплоемкость смеси - 1 кДж/кг°С.
2. В зимних условиях для определения расхода пара и времени разогрева смеситемпературу разогрева условно принимают на 5 °С выше требуемой.
3, Теплопотери учтены в размере 15 %.
4. Значения в таблице, приведенные над чертой, относятся к замесу объемом 0,7 м³,под чертой - к замесу объемом 1 м³.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

ПРИМЕР РАСЧЕТА РАСХОДА ДОБАВКИ НН + ХК

Исходные данные

Расход цемента - 300 кг; расход добавки - 2,8%от массы цемента в переводе на сухое вещество, т.е. по 1,4% от массы цемента каждоговещества; плотность раствора НН по ареометру – 1,214; ХК - 1,362 г/см³.

В соответствии с табл. 1 содержание сухогохлористого кальция в 1 л раствора - 0,468 кг/л, по табл. 2 содержание сухого нитрита натрия в 1 л раствора - 0,364 кг/л.

Таким образом, каждого компонента добавки Дв сухом веществе необходимо использовать:

В соответствии с выполненным расчетом расходраствора хлористого кальция составит 9 л; нитрита натрия - 11,5 л.

При определении количества воды затворениянеобходимо учитывать содержание воды в водных растворах компонентов иконденсат, образующийся в процессе пароразогрева бетонной смеси.

В таблицах 1 и 2приведены показатели содержания хлорида кальция и нитрита натрия в растворах, втабл. 3- дозировки нитрита натрия и хлористого кальция для некоторых расходовпортландцемента М400.

Таблица 1.

Содержание хлорида кальция в растворах

Таблица 2.

Содержание нитрита натрия в растворах

Таблица 3.

Дозировки нитрита натрия и хлористого кальция для приведенныхрасходов портландцемента М 400

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

ПРИМЕНЕНИЕ ДОБАВОК ХДСК-1 И ПГПФ

Влияние добавок ХДСК-1 и ПГПФ на прочность бетона*

*Портландцемент М400 Балаклеевскогоцементно-шиферного комбината, расход цемента 430 кг/м³, бетон М250.

Влияние добавок ХДСК-1 и ПГПФ на прочность бетона при различнойпродолжительности выдерживания изделий перед тепловой обработкой*

*ПортландцементМ400 Балаклеевского цементно-шиферного комбината, расход цемента 430 кг/м³,бетон М250.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Минстройматериалов СССР.Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборногожелезобетона, ОНТП-7-80.- М.:, Минстройматериалов СССР, 1981,- 45 с.

2. НИИЖБ Госстроя СССР. Руководствопо пароразогреву бетонных смесей при производстве сборного железобетона. - М.:Стройиздат, 1978,- 48 с.

3. Минсельстрой СССР.Руководство по проектированию технологических линий и бетоносмесительных узловпредприятий сборного железобетона с использованием предварительногопароразогрева бетонных смесей и химических добавок. - М.: ЦНИИЭПсельстройМинсельстроя СССР, 1982,- 75 с.

4. Минпромстрой СССР.Инструкция по применению добавки ХДСК-1 в бетонах, ВСН 65.09-82, - Тула: КТИМинпромстроя СССР, 1982,- 22 с.

5. НИИЖБ Госстроя СССР. Руководствопо применению химических добавок в бетоне. - М.: Стройиздат, 1981,- 54 с.

6.А.П.Чехов, А.М.Сергеев, Г.Д.Дибров. Справочник по бетонам и растворам. -Киев;Буд1вельник, 1983,- 214 с.