Реферат: Ресурсосберегающие технологии в промышленности
Серьезного внимания заслуживает стендовая технология изготовления сборных железобетонных плоских плит.По этой технологии в виде пакета изготовляется сразу несколько изделий,разделенных тонкими прокладками из стального листа или пластика с вмонтированными в него электронагревателями.Расположенные между изделиями электронагреватели практически все тепло отдают в обе стороны,т.е. изделиям,так что теплопотери в окружающую среду происходят только через торцы,поверхность которых невелика.
Применение пакетного метода изготовления и термообработки плоских железобетонных изделий оказало большое влияние на организацию всего технологического процесса производства сборного железобетона.Вместо обычных форм начали использовать формы с силовыми бортами и плоским дном,которые значительно менее металлоемки.Изменились и многие технологические опрации.Все это способствовало увеличению продукции на тех же производственных площадях в 1,5-2 раза,уменьшению металлоемкости оборудования на 30-35%,повышению производительности труда на 10-15%.Но главное -появилась возможность резко снизить энергопотребление натепловую обработку изделий.Есть все основания полагать,что пакетный способ термообработки сборных железобетонных изделий подстоинству будет оценен производственниками и получит широкое применение на заводах ЖБИ.
В нстоящее время разработан целый ряд методов электротермообработки бетона при изготовлении сборных железобетонных изделий на заводах.Одним из наиболее экономичных (с точки зрения затрат энергии) способов электротермообработки бетона является спсособ электропрогрева или электродного прогрева,т.е. включение бетона в электрическую цепь как бы в качестве проводника.При этом электрическая энергия превращается в тепловую непосредственно в самом бетоне,что сводит к минимуму всякого рода потери.В зависимости от мощности электрического тока можно нагреть бетон до температуры 100 градусов,причем за любой промежуток времени - от нескольких минут до нескольких часов.Таким образом,появились широкие возможности выбирать оптимальные режимытермообработки изделий и благодаря этому обеспечить высокую производительность технологических линий.
В последние годы за рубежом широко рекламируется метод предварительного разогрева бетонных смесей непосредственно в смесителях с помощью пара: в смеситель загружаются заполнители и цемент и в процессе их перемешивания подается пар.Нагревая бетонную смесь,пар охлаждается и конденсируется.Количество поадаемого пара рассчитывается таким образом,чтобы после его полной конденсации водоцементное соотношение бетона соответствовало проектному.В смесителе бетонная смесь нагревается до температуры неболее 60 градусов,после ченго подается к месту формования изделий.
ТЕХНОЛОГИИ ЭКОНОМИИ ЦЕМЕНТА
Цемент - один из наиболее широко применяемых,важных и дефицитных строительных материалов,и хотя в нашей стране ежегодно выпускается достаточное количество цемента,его нехватка постоянно ощущается.Причина не только в том,что масщтабы строительства огромны - в большей степени дефицит цемента зависит от его излишнего расхода при приготовление бетонов и растворов,от сверхнормативных его потерь при транспортировке и хранении.
Одна из главных причин перерасхода цемента - необеспеченность высококачественными запонителями и поетря им активности при неудовлетворительном хранении.Высокоактивные цементы при хранении в открытом виде (не в герметичной таре) быстро вступают в реакцию с содержащейся в воздухе влагой,в результате чегоих марка снижаетмя.
Неудовлетворенно обстоит дело и с транспортированием цемента.Перевозка цемента в крытых вагонах,навалом приводит при его разгрузке и перегрузке к значительным потерям.К тому времени,когда цемент дойдет до смесителя,потери его превышают нормативные (равные 1%)в несколько раз.
Специалисты считают,что можно сократить расход цемента (и при этом повысить качество и долговечность конструкций),если приготовлять бетон из чистых фракционированных заполнителей.Организация производства таких заполнителей потребует значительных капиталовложений,но для народного хозяйства это значительно выгоднее по сравнению с затратами на ремонты и замену железобетонных конструкций,часто выходящих из строя значительно раньше сроков,на которые рассчитана их эксплуатация.В зарубежной строительно практике ни одна фирма не производит бетон на заполнителях одной фракции 5-20 мм.Например,в Финляндии он готовится на четырех фракциях чистого крупного заполнителя и двух фракциях -мелкого.При этом однородность выпускаемого бетона настолько высока,что его прочность определяется по испытанию одного образца:фирма,производящая бетон,гарантирует его марочную прочность.
Мощным средством экономии цемента являются химические добавки,и в первую очередь пластификаторы.До недавнего времени в нашей стране в качестве пластифицирующих добавок применялись разного рода отходя промышленности.Как правило,эффект от действия таких добавок был невысок,их химический состав часто не стабилен.Отечественная промышленность специально для бетонов начала выпускать эффективную пластифицирующую добавку - суперпластификатор С-3,котороая по своему действю не уступает лучшим зарубежным образцам аналогичного класса,а по стоимости в 5-6 раз дешевле.При введении в бетон этой добавки можно сэкономить до 20% цемента (при неизменной пластичности бетонной смеси).Не снижая расход цемента и не увеличивая пластичности бетонной смеси,но снизив ее водоцементное соотношение,можно повысить прочность бетона на 20-25%.
Эффективность цемента можно повысить (а следовательно,снизить его расход),увеличив тонкость его помола.На предприятиях сборного железобетона,для того,чтобы бетон как можно скорее достиг распалубочной прочности,часто идут на завышение марки бетона путем увеличения расхода цемента.Можно избежать этого,если использовать вяжущее более тонкого помола:на таком вяжущем твердение бетона в раннем возрасте производит быстрее.Можно сэкономить цемент и другим путем:ввести в цемент песок,известняк или какой-либо другой напонитель и с ним осуществить домол цемента.Однако,как показывают исследования,при этом марка вяжущего снижается,хотя и не совсем в прямой пропорции от количества введенного запонителя.Для получения бетона марок до 200 и даже выше такое вяжущее вполне приемлемо.В зависимости от количества введенного запонителя (30-50%)можно сэкономить до 50% цемента. Эффект может еще большим,если применить суперпластификаторы.
Определенные резервы уменьшения расхода цемента имеются в раздельной технологии приготовления бетонной смеси.Хотя этот метод давно известен,однако до сих пор не нашел применения в технологии бетона.Для получения желаемого эффекта прежде всего необходимы высокоскоростные смесители емкостью,соответствующей количеству раствора,необходимого на один замес бетонной смеси в обычном смесителе.
В Японии раздельный метод приготовления бетона применяется с успехом.Компактный турбулетный смеситель,необходимый для такого метода,смонтирован там непосредственно на основном бетоносмесителе,и их производительность полностью увязана между собой.
Отмечается,что один из больных вопросов проблемы экономии цемента - его потери при транспортированиии хранении,значительно превышающие нормативные.Нельзя допускать доставку цемента в вагонах навалом,разгружать его вручную,хранить навалом под навесами и в сараях,транспортировать с большим количеством перегрузок с одного вида транспорта на другой.Особенно велики потери цемента при доставке в районы,где нет железных дорог и его приходится перегружать с железнодорожного транспорта на речной,а затем на автотранспорт.Этого можно избежать,если в такие районы доставлять не цемент,а цементный клинкер,качество которого не теряется при транспортировании и хранении.На месте его можно поиолоть и всегда иметь свежий цемент высокой активности.
Имеются и другие пути экономии цемента - применение высококачественных форм для контрольных образцов,учет последующего нарастания прочности бетона,рациональные подборы составов бетонов и растворов,применение автоматических устройств по дозированию составляющих и т.д.Если все это внедрить в производство и правильно использовать,проблема дефицита цемента была бы снята,так как это дало бы дополнительно не менее 30% цемента от производимого его объема.
ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ
В зарубежном проимышленном и гражданском строительстве бетон и железобетонные конструкции прочно занимают ведущее положение по сравнению с другими материалами и конструкциями.Главное,на что направлены внимание и усилия фирм, - обеспечить высокое качество изготовляемых и возводимых конструкций.Только с учетом этих требований они разрабатывают технологические решения,требующие наименьших затрат труда,энергии и материалов.За рубежом экономия ресурсов ни в коем случае не должна нанести ущерб качеству и долговечности конструкций.Особое внимание уделяется качеству цемента и заполнителей.
В США для приготовления бетонов и растворов довольно широко применяются расширяющиеся цементы,позволяющие получать изделия высокого качества,надежные и водонепроницаемые.Любопытно,что в основу разработки такого цемента легли исследования нашего ученого,профессора В.В. Михайлова,который предложил такие вяжущие еще в довоенное время (в отечественной практике олни так и не нашли применения вплоть до 60-х годов,когда стало известно о их производстве в США).Некоторые из таких цементо носят название "М"в честь первой буквы фамилии В.В.Михайлова.
Ккак правило,фирма,выпускающая цемент,гарантирует его высокое качество и стабильность состава.Так,во Франции на мешках с цементом указываются не только его цена,но и состав,и все необходимые свойства.Во избежании путаницы и случайностей на производстве на мешках с цементом ставится цветной штамп,удостоверяющий их содержимое (портландцемент,рапид-цемент и др.).Каждый вид цемента маркируется своим цветом (красным,синим,зеленым и др.).Это полностью исключает ошибки,которые могут привести к браку конструкций.
Особое внимание за рубежом уделяется химическим добавкам.В наибольшем объеме производятся добавки-суперпластификаторы(мельмент и др.).По своему действию они близки к нашему суперпластификатору С-3,однако стоимость их в несколько раз выше.Однако,для получения бетонной смеси требуемой подвижности,помимо суперпластификатора,нужны еше фракционированные заполнители,хорошая система дозирования компонентов и строго выдерживаемый состав смеси.
На заводских бетоносмесительных узлах в Финляндии,Франции и Германии,а также в других странах,действуют компьютерные системы.Оператор,находясь в специально оборудованном помещении,полностью изолированном от бетоносмесительного отделения,имеет набор перфокарт,рассчитанных не менее чем на 50 разновидностей бетонных смесей.Ккак только подошел очередной автобетоновоз,водитель по телефону сообщает оператору свои данные:какая смесь и в каком количестве ему нужна,название фирмы-потребителя и т.п.Оператор вводит в копьютер необходимые данные,после чего автоматически включаются дозаторы и смесители.Автобетоновоз без всякого промедления ставится под загрузку. После выдачи бетонной смеси оператор по передаточной трубе спускает водителю свернутый в трубочку счет,в котором компьютер отпечатал состав смеси,марку бетона,его количество и стоимость.Обычно вся операция занимает не более пяти минут.
За рубежом экономному расходованию ресурсов подчинена вся организация строительства,начиная с обеспечения строек бетоном и раствором и методы энергосберегающих технологий,применяемых в зарубежной практике,весьма рациональны и с точки зрения затрат материальных ресурсов,и обеспечения высокого качества конструкций и изделий.