Рациональное использование бетона и железобетонных изделий в строительстве

Однако  вопросы поставки соответствующих  арматурных сталей длительное время не решаются, в результате в строительстве практически не достигнуто удельного снижения расхода металла за счет эффективных видов арматурных сталей.

Снижение  удельного расхода цемента сдерживается в значительной степени еще и потому, что не налажено производство высококачественных заполнителей инертных: щебня, гравия, песка. В настоящее время мытых заполнителей выпускается 20 %, а обогащенных и фракционных песков — 4—5 % общего объема производства.  Первоочередными мерами по сокращению расхода цемента на изготовление железобетонных и бетонных конструкций являются: пересмотр и улучшение проектов этих конструкций, изделий, коренная перестройка работы промышленности нерудных материалов и, в частности, строительство дробильно-сортировочных заводов щебня, организация производства многооборачиваемой инвентарной опалубки для железобетонных и бетонных конструкций, пластификаторов бетонной смеси, автобетоновозов, автобетоносмесителей, автобетононасосов и вакуумных насосов, увеличение объемов применения монолитных железобетонных и бетонных конструкций, особенно в южных районах страны.

Все эти  способы экономии материальных ресурсов хороши, причем, каждый по своему. Но существует способ, который является по-моему  мнению главным, и называется он нормированием. Какую бы новую технологию не применяло бы предприятие, какие бы ультрасовременные компоненты не использовало, без жесткого и обоснованного нормирования достойного эффекта они не дадут. Это было ярко выражено в СССР, когда со строек мешками тащили себе домой цемент. Целые поселки вырастали на ворованном стройматериале. А все это явилось причиной необоснованно завышенных норм и плохого качестве строительства. Именно поэтому так важна разработка прогрессивных норм для экономии материальных ресурсов.  
 
 
 
 
 
 

Анализ  потребления материальных ресурсов на примере предприятия по производству теплоизоляционного пенобетона

(ООО  «Интра-строй», Омск)

Производство  теплоизоляционного бетона – это  перспективная отрасль. Именно поэтому мне хотелось бы рассмотреть данную область. Ведь пенобетон в данный момент востребован на рынке товаров. Преимущество комбинированных стен в настоящие время мало у кого вызывает сомнения, а применение пенобетона в качестве утеплителя находит все большее распространение в практике строительства. Самым крупным потребителем теплоизоляционного пенобетона становится монолитное домостроение. Как показал опыт реализации на рынке стройматериалов, частный застройщик уже знает этот материал, и объем продаж мелкоштучных и крупных блоков в этом секторе постоянно растет.

Чтобы рассмотреть технологию производства и показать методы экономии материала, мною был выбран один из цехов по выпуску пенобетона. Схема участка показана на рисунке 1.⁴ Производство организованно таким образом, что летом участок выпускает до 400 м³

блоков  в месяц, а зимой ведутся опытно-экспериментальные работы. А так как зимы в Сибири долгие, наработано достаточное количество интересных результатов, которые могут быть использованы при освоении производства.

Изначально  было запланировано совершенствование  технологии особолегкого пенобетона, самого эффективного в строительстве и самого сложного в освоении производства. Сложность производства легкого безпесчаного пенобетона связанна с его малой прочностью в первые сутки твердения и склонностью к усадке и трещинообразованию в дальнейшем.

Основные  рекомендации, полученные из собственного опыта и результатов обследования работающих цехов пенобетона:

1. Для обеспечения  саморазогрева, самопропарива-ния  и упрочнения пенобетона в  форме необходимо иметь температуру  смеси 40—50°С, что решается установкой ТЭНов в бак-дозатор для воды. Однако в осенне-весенний, и особенно зимний период, когда температура цемента в наружном бункере опускается ниже 0°С, весьма затруднительно поддерживать температуру смеси на необходимом уровне. Хорошие результаты в этом случае дает установка промежуточного расходного бункера в цехе (рис. 2)⁵. Между бункером, установленным снаружи 5и промежуточным бункером / желательно установить сито для просеивания цемента 4, так как в цементе часто встречаются инородные включения, способные вывести из строя технологическую линию.

2.  Пенобетоносмесители  выпускают несколько заводов, однако не все они соответствуют оптимальному технологическому процессу. Во-первых, емкость смесителя должна быть не менее 1,2 м³ и обеспечивать заливку, как минимум одной формы. Во-вторых, угол разворота лопаток и число оборотов должно обеспечивать высокую скорость перемешивания с минимальным разбрызгиванием смеси, что учтено не во всех конструкциях. Наш смеситель сконструирован таким образом, что при вращении лопастного вала производится одновременная зачистка стенок и днища смесителя. Пенобетоносмеситель следует устанавливать на высоте 1,6—2,2 м для обеспечения заливки формы самотеком (рис. 3)⁶. Применение для разливки пенобетона героторных насосов на стационарном участке считаем малоэффективным, так как усадка смеси составляет от 10 до 25%.

3.  При  решении вопроса лить в формы  или разрезать, нами был выбран компромиссный вариант — отливка в формы крупноразмерных блоков и затем их разрезка на мелкоштучные изделия. Резка затвердевшего пенобетона осуществляется дисковой пилой (рис. 4)⁷. Это позволяет получать блоки с удовлетворительной геометрией и избегать основного недостатка цельнолитых блоков — сложности оштукатуривания поверхностей, соприкасавшихся со стенкой формы и имеющих дефекты структуры. Длина крупноразмерных блоков — 2м, высота 0,6 м, а по ширине 3 варианта форм — 3 блока по 300 мм, 4 блока по 240 мм, 5 блоков по 200 мм. Объем заливки соответственно 1,08; 1,15; 1,2м³. После твердения (через 12—24ч) блоки разрезаются дисковой пилой на любую требуемую толщину. Это позволяет, имея 3 вида форм, получить практически весь спектр мелкоразмерных блоков.

До изготовления пильного станка крупноразмерные блоки  разрезались вручную пилой, при этом использовались 2 кондуктора — для снятия «горбушки» и для деления на блоки (рис. 5)⁸. Производительность при этом способе невелика - до 7 м³ в смену на двух рабочих. Остатки распила («горбушка») и производственный брак измельчаются в установке переработки отходов (рис. 1, поз. 18,)⁹ и возвращаются в технологическую линию для повторного использования.

Были опробованы различные способы обработки  стенок форм, однако для легкого  пенобетона не удалось найти подходящих смазок, предотвращающих прилипание пенобетона к стенкам, наблюдалось частичное разрушение блоков. Выход был найден при укладке в формы тонкой полиэтиленовой пленки (10 мкм), которая к тому же полностью герметизирует форму. Дополнительные затраты при этом составляют около 50 р/м³

пенобетона, поверхность блоков не испорчена  смазкой, что важно при отделочных работах.

Последовательное  совершенствование формы позволило сократить ее металлоемкость до 450 кг на 1 м³ пенобетона, а применение легкоразборных соединений снизило время разборки и сборки форм до 5 мин. В конструкции формы всего несколько мелких деталей, требующих механической обработки, и они могут быть изготовлены в условиях любой мастерской.

Стоимость изготовления одной формы составит не более 3 тыс. р. Конструкция форм защищена свидетельством на полезную модель № 29873.

4. Как уже  было сказано выше, если использовать  подогретую до 40—50°С пенобетонную  смесь, то после заливки идет  процесс саморазогрева и операцию  дополнительной термообработки (пропаривания) можно исключить. Однако, если залитую форму оставить на площадке, вследствие неравномерного распределения температуры по глубине, структура пенобетона получается неравномерная, что способствует образованию трещин в блоке. Для ликвидации этого явления на нашем опытном участке мы установили термокамеру-накопитель, куда после заливки устанавливаются и выдерживаются некоторое время формы в 3 яруса по 4 формы в длину, то есть в одну камеру устанавливается 12 форм. При

производительности  участка в 400 м³ блоков в месяц и существующей пропускной способности имеющихся термокамер, достаточно использовать две камеры, которые занимают общую площадь всего 25 м² (рис. 6). Металлоконструкция термокамеры выполнена из квадратных труб, в которых циркулирует вода, подогреваемая ТЭНами в специальном баке. Так как формы с пенобетоном саморазогреваются, то тепло требуется только для поддержания температуры внутри камеры до 70°С, и мощности ТЭН в 5 кВт вполне достаточно. Для переноски форм от места заливки в термокамеру изготовлен специальный захват. Его вес составляет всего 130 кг. Для удобства удаления готовых блоков из формы, манипулирования крупноразмерным блоком при его установке на станок резки изготовлен специальный самозатягивающийся захват (рис. 7)¹⁰.

5. Как видно  из схемы участка (рис. 1, поз. 19)¹¹ в технологической линии установлена планетарная мельница ШЛ-312 для домола (активации) цемента. Добавка активированного цемента позволяет увеличить прочность пенобетона в 1,5—2 раза.

Вот так  примерно выглядит технология производства пенобетона, методы экономии материальных ресурсов, рабочего времени, а также автоматизация данного производста. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

По мере изучения материала для курсовой работы, я сделал вывод, что ресурсосбережение  – очень важная наука. Особенно для  предприятий, которые непосредственно занимаются производством какой-либо продукции. Ведь в состав ресурсосбережения, как науки, входит нормирование, а это важнейший и, наверное, самый эффективный инструмент экономии материальных ресурсов. Но это далеко не единственный метод снижения затрат. Существует также организационные методы, методы с использованием новых технологий и другие.

В своей  курсовой работе я рассмотрел методы и основные тенденции экономии бетона, железобетонных и бетонных изделий  в строительстве. Можно сделать некоторые выводы: основные направления научно-технического прогресса в области бетона и железобетона в ближайший период времени будут определяться систематическим улучшением свойств исходных материалов, укрупнением изделий и повышением их заводской готовности, снижением материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости конструкций, увеличением их долговечности в различных условиях эксплуатации.

Эти задачи в первую очередь должны решаться в результате: снижения плотности  бетона за счет использования особо легких пористых заполнителей из отходов промышленности с развитием безотходного производства в народном хозяйстве; обеспечения надежной водонепроницаемости бетона с отказом от устройства специальной гидроизоляции, в том числе за счет широкого применения напрягающих цементов; ускорения вызревания бетона с минимальным расходом теплоты, в том числе за счет использования солнечной энергии и применения особо быстро твердеющих цементов; разработки новых видов экономичных легированных арматурных сталей, в том числе термомеханически упрочненной арматуры и стержней с винтовым профилем; максимального снижения трудоемкости бетонных и арматурных работ за счет использования комплексных химических добавок. Это уже разрабатывается и внедряется на предприятиях.

В пятой  части своей работы я рассмотрел приемы экономии материальных ресурсов на предприятии по производству пенобетонов. Опят и наработки сибиряков можно с успехом использовать не только в Сибири, но и в нашем регионе, так как у нас с ними схожие климатические условия. А это очень важно.

В настоящие  время выдвигается концепция  устойчивого развития современной  цивилизации, учитывающая интересы грядущих поколений. Бетон должен стать  экологическим компенсатором многих издержек технического прогресса. Ежегодное производство бетона достигает 2 млрд. кубометров, что намного превосходит производство других видов промышленной продукции и строительных материалов. Для его производства расходуются сотни миллионов тонн цемента, щебня, песка, что требует существенного изъятия естественных природных ресурсов, а так же в широких масштабах используются крупномонтажные промышленные отходы энергетики, металлургии и других отраслей. Но пока накопление этих отходов со всеми неблагоприятными последствиями существенно опережает объемы их переработки. Будем надеяться, что когда-нибудь эта ситуация изменится в лучшую сторону. 
 
 
 
 

Список  использованной литературы: