2012 19Л последний варинт конспекта ВББ Шаповал печ 2012


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
М
М
І
І
Н
Н
І
І
С
С
Т
Т
Е
Е
Р
Р
С
С
Т
Т
В
В
О
О


О
О
С
С
В
В
І
І
Т
Т
И
И


І
І


Н
Н
А
А
У
У
К
К
И
И


У
У
К
К
Р
Р
А
А
Ї
Ї
Н
Н
И
И


Х
Х
А
А
Р
Р
К
К
І
І
В
В
С
С
Ь
Ь
К
К
И
И
Й
Й


Н
Н
А
А
Ц
Ц
І
І
О
О
Н
Н
А
А
Л
Л
Ь
Ь
Н
Н
И
И
Й
Й


У
У
Н
Н
І
І
В
В
Е
Е
Р
Р
С
С
И
И
Т
Т
Е
Е
Т
Т


М
М
І
І
С
С
Ь
Ь
К
К
О
О
Г
Г
О
О


Г
Г
О
О
С
С
П
П
О
О
Д
Д
А
А
Р
Р
С
С
Т
Т
В
В
А
А


і
і
м
м
е
е
н
н
і
і


О
О
.
.


М
М
.
.


Б
Б
Е
Е
К
К
Е
Е
Т
Т
О
О
В
В
А
А














С
С
.
.


В
В
.
.


Ш
Ш
а
а
п
п
о
о
в
в
а
а
л
л












К
К
О
О
Н
Н
С
С
П
П
Е
Е
К
К
Т
Т


Л
Л
Е
Е
К
К
Ц
Ц
І
І
Й
Й


Д
Д
О
О


В
В
И
И
В
В
Ч
Ч
Е
Е
Н
Н
Н
Н
Я
Я


Д
Д
И
И
С
С
Ц
Ц
И
И
П
П
Л
Л
І
І
Н
Н
И
И






В
В
И
И
Р
Р
О
О
Б
Б
Н
Н
И
И
Ч
Ч
А
А


Б
Б
А
А
З
З
А
А


Б
Б
У
У
Д
Д
І
І
В
В
Н
Н
И
И
Ц
Ц
Т
Т
В
В
А
А




(
(
д
д
л
л
я
я


с
с
т
т
у
у
д
д
е
е
н
н
т
т
і
і
в
в


4
4




к
к
у
у
р
р
с
с
у
у


д
д
е
е
н
н
н
н
о
о
ї
ї


т
т
а
а


з
з
а
а
о
о
ч
ч
н
н
о
о
ї
ї


ф
ф
о
о
р
р
м
м


н
н
а
а
в
в
ч
ч
а
а
н
н
н
н
я
я


н
н
а
а
п
п
р
р
я
я
м
м
у
у


п
п
і
і
д
д
г
г
о
о
т
т
о
о
в
в
к
к
и
и




6
6
.
.
0
0
6
6
0
0
1
1
0
0
1
1






«
«
Б
Б
у
у
д
д
і
і
в
в
н
н
и
и
ц
ц
т
т
в
в
о
о
»
»
)
)
































Х
Х
а
а
р
р
к
к
і
і
в
в






Х
Х
Н
Н
У
У
М
М
Г
Г






2
2
0
0
1
1
3
3



2

Шаповал С.

В.

Конспект лекцій до вивчення дисципліни «Виробнича база
будівництва»
(
для студентів 4 курсу денної та заочної фо
р
м навчання напряму
підготовки
6.06010
1


«Будівництво»
)

/

С.

В. Шаповал, Харк. нац. ун

т міськ.
госп

ва ім.

О.

М.
Бекетова.

Х.: ХНУМГ, 2013


83
с.






Автор
: к.т.н., доц.
С.

В.

Шаповал





Конспект лекцій складений за вимогами кредитно

модульної системи
організації навчаль
ного процесу





Рецензент: О.

В.

Кондращенко






Рекомендовано кафедрою технології будівельного виробництва та
будівельних матеріалів, протокол № 6 ві
д 18.01.12
р.


3

ЗМІСТ

Вступ
…………………………………………………………………………………………...……
4

Тема 1.
Характеристика будівельної і
ндустрії
……………………………………………………
5

1.1

Задачі курсу
……………………………………………………………………………………..
5

1.2
Склад, класифікація і місце підприємств будівельної індустрії


у будівельному комплексі
……………………………………………………………………..
5

1.3
Перспективи розвитку галузі. Екологічна
характеристика технології
…………………...…
7

1.4

Економічні проблеми і тенденції розвитку. Особливості розташування


виробничої бази будівництва
………………………………………………………...……...…
8

1.5

Технологічні схеми і виробнича структура

промислових підприємств
………………...….
9

1.5.1
Вибір технологічного обладнання
…………………………………………………….……
10

1.5.2
Виробнича структура промислового підприємства
…………………………………….…
1
1

1.5.3
Склад виробничого процесу
………………………………………………………………...
1
2

Тема 2.
Виробництво будівельних сумішей, бетонних, залізобет
онних


та керамічних виробів
………………………………………………..………………….
1
5

2.1
Підприємства виробничої бази з видобування та переробки


нерудних будівельних матеріалів
……………………………………………………………
1
5

2.1.1
Класифікація родовищ та підприємств
……………………………………………
……….
1
8

2.1.2
Кар’єри нерудних матеріалів
………………………………………………………………..
19


2.2
Переробка каміння і гравійно

піскової суміші
………………………………………………
2
1


2.3
Склади нерудних матеріалів
…………………………………………………………………..
2
4

2.4
Підприємства по виробництву бетонних і асфа
льтобетонних сумішей і розчинів
……….
2
5


2.4.1
Основні відомості про бетон і будівельний розчин
……………………………………….
2
5

2.4.2
Матеріали для приготування бетону і будівельного розчину
…………………………….
2
7

2.4.3
Класифікація і склад підприємств
………………………………………………………….
29

2.4
.4
Промислове виробництво сухих будівельних сумішей
…………………………………...
3
2

2.4.5
Виробництво асфальтобетону
………………………………………………………………
4
2

2.5
Виробництво керамічних виробів
…………………………………………………………….
4
4

2.5.1
Сировина для виробництва керамічних матеріалів
……………………………………
….
4
4

2.5.2

Матеріали для декорування (глазур, ангоби, керамічні фарби)
………………………….
4
5

2.5.
3
Основи технології керамічних матеріалів і виробів
………………………………………
4
5

2.5.
4

Загальна технологічна схема виготовлення керамічних виробів
………………………...
4
6

2.5.
5
Виробництво к
ерамзиту
……………………………………………………………………..
46

2.6
Виробництво бетонних і залізобетонних конструкцій з важких бетонів
………………….
48

2.6.1
Арматурне виробництво
…………………………………………………………………….
49

2.6.2
Способи попереднього напруження
………………………………………………………..
5
1

2.6.3
Ущільнення
бетонної суміші
………………………………………………………………..
5
1

2.6.4
Доглядання за процесом твердіння
…………………………………………………………
5
2

2.6.5
Прискорення твердіння
……………………………………………………………………...
5
3

2.6.6
Усунення виробничих дефектів і опорядження бетону
…………………………………...
5
5

Тема 3.
Виробн
ицтво металевих, санітарно та електротехнічних

і столярних виробів
…….
56

3.1

Основи технології і організації виробництва металевих виробів
…….…………………….
56

3.1.1
Чорні метали та сплави й матеріали на їхній основі
………………………………………
56

3.1.2
Кольорові метали та спл
ави й матеріали на їхній основі
…………………………………
57

3.1.3
Виготовлення металевих виробів і конструкцій
…………………………………………..
58

3.2
Основи технології і організації виробництва монтажних



санітарно

і електротехнічних заготовок, вузлів і деталей
…………………………………
65


3.3

Основи технології і організації виробництва столярних виробів
………………………….
69

Тема 4.
Охорона праці, техніка безпеки і виробнича санітарія.


Екологія виробництва будівельних матеріалів, конструкцій та виробів
…….………
75

4.1
Вимоги з охорони п
раці
……………………………………………………………………….
75

4.2
Основні джерела антропогенного забруднення навколишнього середовища.


Характер забруднення
………………………………………………………………………..
77

4.3
Види забруднювачів
…………………………………………………………………………...
79

4.4
Вплив забруднювачів на здоро
в'я людини
…………………………………………………...
8
0

4.5
Засоби боротьби зі шкідливим впливом на довкілля
………………………………………..
8
0

Список джерел
……
……………………………………………………………………………...
..
82

.

4

ВСТУП


Проблема підвищення загального рівня якості будівництва безпосере
д
ньо
пов’язана з поліпш
енням якості будівельних матеріалів, виробів та кон
с
трукцій,
впровадженням широкого асортименту нових ефективних матеріалів, які в
повній мірі відповідають сучасним в
и
могам. Будівельні матеріали багато в
чому визначають можливості виробничої бази будівницт
ва та її перспективи
.
Дисципліна вивчає організацію та основи технології виробництва будівельних
матеріалів, конструкцій та деталей. Кожний фахівець для того, щоб керувати
підприємством, аналізувати його господарську діяльність, визначати
економічну доціль
ність від впровадження в виробництво нових технологічних
розробок, винаходів тощо
повинен
знати основи технології.

Мета даного навчального посібника

дати ст
уд
ентам основи знань про
сировину, технологічні процеси і операції; ознайомити з сучасними способа
ми
видобування і
переробки сировини з метою отримання продукції
, яка
відповідає вимогам споживача та нормативних документів.

У посібнику розглянуто різні підприємства
будівельної індустрії з точки
зору їх розташування у межах міста або приміської території
, забезпечення їх
сировиною, транспортом, обладнанням.
Отримання будівельних матеріалів
високої якості значною мірою залежить від технології їх виготовлення і тих
машин і устаткування, які використовуються у технологічних схемах
виробництва. Ринкові відно
сини вимагають від майбутніх фахівців галузі
вільно орієнтуватися в розмаїтті машин і технологій. Тому студент має
досконало орієнтуватися у техніко

експлуатаційних можливостях тієї чи іншої
машини, знати конструктивні й технологічні параметри машин.

У суч
асних умовах спостерігається тенденція до розширення виробництва
виробів, що забезпечують зниження трудо
витрат
, металомісткості й вартості в
будівництві, збільшення обсягів випуску залізобетонних, металевих і
дерев

яних клеєних конструкцій, впровадження е
нергозберігаючих технологій у
виробництві цементу, вапна, скла.

Технологічний прогрес у будівництві може бути забезпечений через
задоволення потреб у бетонних і залізобетонних конструкціях, що, в свою
чергу, потребує різкого збільшення обсягів випуску цеме
нту, у тому числі
марки М500 і вище, а також швидкотверднучих, декор
ативних з підвищеною
фарбостійкі
стю та спеціальних видів цементу.

Студенти повинні набути досв
ід розробки технологічних схем і
вибору

способу виробництва, розрахунку матеріального балансу,
об’єму складів і
вирішення інших питань.

Для успішного засвоєння курсу потрібні глибокі знання у галузі
будівельного матеріалознавства, планування міст, будівельної т
ехніки,
технологій будівельного
виробництва
.



5

ТЕМА 1.

ХАРАКТЕРИСТИКА БУДІВЕЛЬНОЇ ІНДУСТ
РІЇ

1.1

Задачі курсу

Метою викладання дисципліни є підготовка фахівців, які знають основи
технології та організації виробництва будівельних матеріалів, конструкцій і
виробів, вміють найдоцільніше використати можливості виробничої бази в
умовах конкретного
будівництва
.

Перед дисципліною висунуто такі задачі:



вивчити основи технології та організації виробництва будівельних
матеріалів, конструкц
ій і виробів;



вказати напрямки розвитку виробн
ичої бази будівництва;



навчити по техніко

економічним показникам викон
увати вибір
технологічних схем, сировинних матеріалів і обладнання.

Предмет вивчення

підприємства будівельної індустрії
.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен оволодіти вміннями та
знаннями:

1. Використовуючи стандартні методики, проводити ана
ліз і розрахунок
економічних показників діяльності
підприємства
;

2. Аналізувати і планувати обсяг випуску (реалізації) продукції, її
асортимент (номенклатуру) на середньостроковий період;

3. Визначивши ефективність використання ресурсів на основі стандартн
их
методик, обґрунтувати шляхи їх економії;

5.
Використовуючи нормативно

технічну документацію, визначати потребу у
матеріальних, трудових та фінансових ресурсах, необхідних для поточної діяльності;

6. Оцінювати джерела забезпечення організації всіма видам
и ресурсів. За
допомогою стандартів підтримувати належний рівень якості продукції,
захищати споживача від дефектної продукції, аналізувати причини рекламацій і
запобігати їх виникненню;

7. Вивчаючи споживчі якості продукції конкурентів, здійснювати заходи
з
підвищення конкурентоспроможності продукції;

8. Провадити інструктування підлеглих з техніки безпеки;

9. Використовуючи норми природоохоронного законодавства, контролювати
стан навколишнього середовища, захист довкілля від забруднення.


1.2
Склад, класиф
ікація і місце підприємств будівельної індустрії у
будівельному комплексі


Сучасний будівельний комплекс



це розвинута система будівельно

монтажних організацій, промислових підприємств з виробництва матеріалів і
виробів, а також
закладів з обслуговування
техніки, проектно

дослідних
інститутів і організацій з підготовки фахівців.

В системі

матеріально

технічної бази


в
иділяються три ланки
:


а)

б
удівельно

монтажна ланка

включає будівельно

монтажні
організації, що безпосередньо здійснюють буд
івництво різ
номанітних об’єктів;

б)
п
ромислово

виробнича ланка
(база буд
івельної
індустрії) забезпечує
будівельно

монтажну ланку будівельними виробами та конструкціям
и, що
споживаються будівництвом;


6

в)
і
нфраструктурна ланка
(допоміжна база) забезпечує взаємодію і
нормальну роботу будівельно

монтажної та промислово виробничо


промислової ланок. До неї входять в основному підприємства,
що
нада
ють ті чи
інші технічні послуги.
Це підприємства з обслуговування та ремонту
будівельних машин,
стаціонарні і пересувні вир
обничі установки, енергетичні і
складські господарства будівельних організацій,

будівельні лабораторії та
науково

дослідні організації,
транспортні фірми, органі
зації
,
що забезпечують
виробничо

технологічну комплектацію матеріалів і конструкцій, посередник
и у
придбанні матеріалів, тимчасові поселення робітників, що створю
ють для них
нормальні соціально

побутові умови, компанії, що займаються пошуком,
підготовкою і перепідготовкою кадрів
,

тощо.

До виробничої бази будівництва відносяться
підприємства промисло
вості
будівельних матеріалів
:



які випускають вироби і конструкції зі збірного залізобетону, бетону;



що випускають цеглу,
легко бетонні та чарунково

бетонні блоки
;



заводи
з випуску цементу, багатокомпонентного цементу, інших
в’яжучих та сухих сумішей;



з вип
уску лицювальних матеріалів на основі бетону, кераміки,
природного і штучного каміння, теплоізоляційних матеріалів;



з випуску полімерних матеріалів

екологічних і довговічних покриттів
підлог, нових видів герметиків, пінопластів, труб, тощо;



з випуску багат
окольорових керамічних підлогових плиток, санітарно

керамічних виробів;



з випуску легких виробів зі сталевого і алюмінієвого профілю;



підприємства з виробництва покрівельних матеріалів: черепиці,
азбестоцементних плиток та шиферу, рулонних матеріалів як тр
адиційних, так і
на основі еластомерних композицій;



кар’
єри з видобування щебеню, піску
, гравію, промивочно

сортувальні заводи
;



розчино

бетонні та
асфальтобетонні
вузли, цехи та майстерні з
виготовлення опалубки та арматури і багато іншого.

Підприємства
буд
івельної
індустрії можуть обслуговувати окреме
будівництво, або значні території, що охоплюють велику кількість будов.
Де
які
підприємства (частіше всього виробники сантехнічного обладнання,
оздоблювальних матеріалів, фарб, тощо можуть обслуговувати буді
вництва
незалежно від місця їхнього знаходження, у
тому числі і за межами країни.
Будівництво підприємств промислово

виробничої ланки являє собою
промислове будівництво, для якого здійснюються інженерні вишукування,
складається проект, ведуться БМР, викону
ються
пусконалагоджувальні
роботи.
Об’єкти як промислово

виробничої, так і інфраструктурної ланки можуть бути
як постійними і тимчасовими. Останні зводяться
,
коли не передбачається їх
нормальна експлуатація після закінчення будівництва. По можливості
тимча
сові об’єкти повинні бути інвентарними, збірно

розбірними, іншими
словами передбачається їх багаторазове використання.




7

1.3
Перспективи розвитку галузі. Екологічна характеристика технології

Розвиток виробничої бази будівництва здійснюється за напрямами:

1.


Технічне переозброєння, реконструкція діючих підприємств;

2.

Виробництво ефективних будівельних матеріалів і конструкцій;

3.

Комплексне використання місцевих сировинних матеріалів і відходів
промислового виробництва;

4.

Застосування при будівництві підприємств уніф
ікованих конструкцій,
типових проектів;

5.

Розробка

ощадливих
технологічних процесів, застосування
високопродуктивних машин і устаткування.

У виробництві основне значення для отримання максимально високих
результатів має використання досконалої техніки, науко
ємних технологій.

Сучасні машини
з
і
швидкодіючою механікою та сенсорикою, з сучасними
методами управління процесом забезпечують більш ефективну реалізацію
процесів ніж раніше. З’явилися машини з інтелектом і системами, які не
допускають помилки. Створені с
истеми, які здатні самооптимізуватися.

Мініатюризація технічних компонентів виступає як новий напрям розвитку
науки і техніки. Раніше такі технології використовувалися лише в
мікроелектроніці.

Інтенсифікація реалізації „високих” технологій можлива лише за
умови
накопичення наукоємкості, знань суттєвості робочих процесів, засобів
виробництва, систем діагностики і забезпечення надійності, використання
віртуальної, структурної та параметричної оптимізації на базі математичного
системно

теоретичного комп’ютерно
го моделювання.

У процесі виробництва продукції виникають втрати

матеріальні,
енергетичні, часу. Кількість використаної сировини завжди перевищує масу
отриманої продукції.

З точки зору екології пріоритет належить виробничій діяльності
суспільства (технол
огія, транспорт, побут), що забезпечує найвищу потужність
при найменших витратах сировини, енергії, часу на одиницю
потрібного
суспільству продукту
.

Як екологічна характеристика технології (E.X.T.) приймається


часу
витрати
фактичні
час
необхідний
енергії
витрати
фактичні
енергії
витрати
корисні
сировини
витрати
продукту
маса
.
Т
.
Х
.
Е





Значення першої складов
ої E.X.T.

матеріалоємність визначається
якісними характеристиками сировини і залежить від вмісту в ній води, вуглецю,
сірки та інших компонентів, що знищуються у процесі виробництва, а також
механічними втратами сировини і готового продукту (порох, брак,
відходи
формування та ін.). Механічні втрати характеризують рівень організації
виробництва і ними також можна керувати. Вміст газової складової для
конкретної сировини є постійною характеристикою, що суттєво впливає на
атмосферу. Тому, вибираючи сировину,
треба брати до уваги, що техногенна
сировина (попіл, шлаки, шлами і хвости збагачення кам’яних матеріалів).


8

Чисельник другої складової Е.Х.Т.

величина постійна і відповідає
теоретичним витратам енергії. Знаменник характеризує рівень організації
енергети
чного господарства конкретного підприємства.

Третя складова

час

характеризує загальний рівень технічної культури
виробництва, має також економічне значення, тому що скорочення часу сприяє
обертанню грошових коштів і зменшенню накладних витрат. Значення
Е.Х.Т.
менше 3, але чим більше таке значення, тим досконаліше технологія, вище
організація виробництва і менше екологічні проблеми.

Із сказаного випливає пріоритетне значення техногенної сировини, вільної
від газової складової, на отримання якої вже витра
чені сировина (природна),
енергія і час.

Для більш повної екологічної характеристики, крім основних техніко

економічних показників, треба визначити вміст радіоактивних, канцерогенних
та інших небезпечних для здоров’я людини домішок. Вміст таких речовин
обм
ежений міжнародними нормами й правилами.


1.4

Економічні проблеми і тенденції розвитку. Особливості розташування
виробничої бази будівництва


Головними умовами, які впливають на економічну доцільність і технічну
необхідність організації або реконструкції т
а розширення ВББ в економічному
районі, є плани капітального будівництва, обсяги та спрямованість капітальних
вкладень. Крім цього, враховуються можливості отримання необхідних
матеріалів, конструкцій і деталей на діючих підприємствах, що працюють в
даному
районі або у сусідніх з ним, розмір транспортних витрат, а також
технічні вимоги.

Головною задачею є досягнення найбільшої зручності використання таких
підприємств при мінімальних витратах на їх зведення і наступну експлуатацію.

Підприємства, що обслугову
ють
будівельні організації
незалежно від їх
віддаленості, повинні проектуватися на основі вивчення стану і тенденції
розвитку всієї будівельної галузі з точки зору попиту
на
їхню продукцію.

Підприємства, що обслуговують
конкретний район з багатьма
буд
івель
ними
майданчиками
,
повинні випускати продукцію і мати потужності,
що відповідають потребам цього району. Їх розташування повинно вибиратися
виходячи з усього компле
ксу умов, що склалися.
На раціональне розміщення
промислових підприємств впливають такі фак
тори:
наявність матеріально

сировинни
х ресурсів і сприятливих умов для їхнього видобутку і переробки;
наявна паливно

енергетична база чи сприятливі умови для її створення,
наявність транспортних зв’язків, що забезпечують перевезення сировини,
матеріалів і
готових виробів; наявність підрядних організацій, здатних у
встановлений термін побудувати заплановані підприємства; наявність трудових
ресурсів, що вимагаються для роботи на створюваних підприємствах, наявний
житловий і культурний фонд.
Кар’єри
піску, гра
вію, щебе
ню, глини для
цегельних заводів
розташовуються в місцях залягання цих матеріалів, а
підприємства з випуску напівфабрикатів (у

тому числі розчину,
бетону),
виробів і конструкцій

поблизу місць основного споживання.

У будь

я
кому

9

випадку об’єкти про
мислово

виробничої і інфраструктурної ланки бажано
розташовувати поблизу існуючих або
тих, щ
о проектуються транспортних
магістралей, ліній електропередач, населених
пунктів.
Об’єкти
інфраструктурної ланки проектуються виходячи з потреб будівельного
виробни
цтва. Вихідними даними для проектування є результати розрахунків
загальних потреб у машинах, механізмах, запасах матеріалів. Існують норми
необхідних площ на одиницю об’єму кожного виду матеріалів, на одну
автомашину, на один конкретний механізм, тощо. Роз
рахунки тимчасових
комунікацій, виконуються виходячи норм витрат ко
нкретних ресурсів


води,
тепла
, електроенергії та ін. на кожний об’єкт споживання.


1.5
Технологічні схеми і виробнича структура промислових підприємств

Проектування підприємства починаєть
ся з побудови технологічної схеми
виробництва.

Якісна схема
встановлює склад процесів і порядок їх виконання, дає
можливість встановити вид потрібного обладнання і умови його компонування.

Кількісна схема
дозволяє визначити кількість сировини (по кожній
ді
лянці), потрібної для випуску заданого обсягу продукції.

Виробнича потужність підприємства

максимально можлива кількість
продукції у встановленій номенклатурі, яка повинна бути вироблена за певний
період часу (місяць, квартал, рік) за умови повного викор
истання виробничого
обладнання і площ, впровадження прогресивної технології та наукових методів
організації й управління виробництвом.

Першим етапом багатьох технологічних схем є переробка сировини.

Раціональний вибір технологічної схеми виробництва будь

я
кої продукції
залежить від номенклатури виробів, які планується виготовляти на
підприємстві. Остаточне рішення приймається на основі техніко

економічного
аналізу та оцінки розглянутих технологічних схем.

Для порівнювальної техніко

економічної оцінки технол
огічних схем
виробництва і вибору оптимального варіанта прийнята така система показників:

1) основні:

а) потужність підприємства;

б) собівартість продукції;

в) витрати праці основних робітників;

г) капіталовкладення на 1м
3
продукції;

2) допоміжні:

а) витра
ти пари на обробку виробів;

б) витрати електроенергії на технологічні потреби;

в) металоємність технологічного обладнання;

г) інші витрати.

Порівнюючи технологічні схеми, треба розглянути роботу технологічних
(виробничих) ліній цехів окремо, не враховуючи
впливу інших підрозділів
підприємства, а також факторів організаційного характеру.






10

1
.5.1
Вибір технологічного обладнання


На основі технологічних схем і з урахуванням заданої потужності
підприємства вибирають технологічне та інше обладнання, визнача
ють їхню
кількість і режим роботи. Технологічні схеми супроводжуються
пояснювальною запискою, де наводяться опис технологічних та інших
процесів, характеристика сировини, необхідна рецептура для виготовлення
продукції, умови зберігання сировини і готової п
родукції, а також технічні
характеристики вибраного обладнання.

Обладнання буває:

1.

технологічне, що використовується для виробництва продукції шляхом
переробки (обробки) сировини і напівфабрикатів (бетонозмішувачі, дробарки,
пилорами та ін.);

2.

енергетичне, щ
о забезпечує виробництво необхідними видами енергії
(пересувні електростанції, компресорні установки та ін.);

3.

підйомно

транспортне, що забезпечує переміщення сировини,
напівфабрикатів і готових виробів на території підприємства (транспортери
стрічкові, ваг
онетки, шнеки та ін.);

4.

вантажно

розвантажувальне, що забезпечує розвантаження сировини,
напівфабрикатів і завантаження готової продукції на складах підприємства (крани);

5.

допоміжне (бункера, дозатори та ін.).

Типорозміри машин і обладнання вибирають з ураху
ванням того, що вони
повинні відповідати характеру технологічних операцій, забезпечувати повне
використання їх потужності та виробництво продукції з низькою за даних умов
собівартістю і трудоємкістю. Робота вибраних машин, як правило, повинна
бути організо
вана в дві зміни. Треба повніше використовувати можливості
автоматизації, комплексної механізації та потокової організації виробництва.
Вибір обладнання необхідно починати з машини або групи машин, що
виконують основний технологічний процес. Наприклад, для
бетонних з
а
водів
це бетонозмішувачі, для підприємств з переробки кам’яних матеріалів


дробарки, для будівельного виробництва

крани та ін.

Типи і марки машин та обладнання вибирають за каталогами та іншими
довідниками.

Кількість машин і обладнання визна
чається залежно від встановленої
потужності підприємства і номенклатури продукції. При цьому треба віддавати
перевагу більш потужному обладнанню, що дозволить зменшити кількість
однотипних машин, спростити технологічну схему підприємства, скоротити
кількіс
ть обслуговуючого персоналу, розміри капіталовкладень, а також
експлуатаційні витрати. Враховуючи можливі витрати часу на переналадку і
ремонт обладнання, необхідно передбачити резервні машини.

Остаточний вибір машин здійснюють на підставі порівняння відпо
відних
техніко

економічних показників їх роботи.

Для удосконалення виробництва особливе значення має конструювання
нової техніки, реконструкція і модернізація підприємства.

Під ефективністю нової техніки розуміють співвідношення результатів від
її використ
ання при експлуатації та витрат на її створення і впровадження.

11

Результати виражають технічну, економічну або соціальну сутність і мають
різні одиниці виміру, які не завжди узгоджуються з вимірюванням витрат.

Витрати характеризують різні види ресурсів, що
витрачаються на
виробництво і експлуатацію виробів. До витрат відносять працю виробників і
споживачів, сировину, паливо, напівфабрикати, інформаційні та програмні
засоби, запасні частини для ремонту і т. ін.

Існує три основних різновиди корисного ефекту, я
кі здійснюють технічні
об’єкти в сфері їх безпосереднього використання за призначенням: технічний,
економічний, соціальний.

Технічний ефект
характеризує технічну користь об’єкта техніки згідно з
його призначенням і оцінюється у технічних одиницях виміру. В
иди
показників, через які виражається технічний ефект, визначаються характером і
призначенням виробів. Ці показники поділяються на дві групи: експлуатаційні
та конструкційні.

Експлуатаційні показники характеризують споживацькі властивості
виробів, можливіс
ть і ступінь їх реалізації (надійність, економічність та ін.).
Наприклад, для обладнання заводів, будівельних машин основний показник
технічного ефекту

продуктивність, для транспортних засобів

обсяг
вантажних або пасажирських перевезень.

Конструктивні
показники характеризують склад, будову, габарити виробів,
технологічність, новизну і складність їх конструктивного виконання, вплив
прийнятих технічних рішень на скорочення термінів розробки і технологічної
підготовки виробництва.

Економічний ефект
визнача
ється як економія, що отримується при
впровадженні результатів розробки і оцінюється в грошових одиницях виміру,
одиницях часу або одиницях, що використовуються для виміру окремих видів
ресурсів (матеріальних, енергетичних і т. ін.).

Соціальний ефект
харак
теризує соціальну корисність об’єкта і не може
оцінюватися кількісно.

Соціальний ефект виявляється у сферах праці та
життєдіяльності людей і оцінюється за
ступенем
задоволення їх соціальних
потреб за рахунок економії вільного часу, підвищення якості послуг
і т. ін.

Заміна існуючої технологічної бази на більш досконалу призводить до
значних витрат, які відбиваються на економічних показниках. Переобладнання
спричиняє підвищення собівартості продукції. Але якщо модернізація сприяє
підвищенню продуктивності пра
ці, витрати на модернізацію окупаються.

Багаторазове переобладнання не забезпечує високої ефективності
виробництва, тому що після кожної модернізації з технологічного процесу
виключається обладнання, яке має значну залишкову цінність.


1.5.2

Виробнича стру
ктура промислового підприємства

Виробнича структура промислового підприємства

це склад його
виробничих підрозділів (цехів, дільниць, служб), їх кількість і форми зв’язку.
На виробничу структуру підприємства впливають характер продукції та
технологія її в
иготовлення, масштаби виробництва, форми кооперації з іншими

12

виробниками.

Матеріально

технічне забезпечення будівництва охо
плює
наступні сфери діяльності:


систему постачання будівництва матеріалами,
конструкціями, виробами;


виробничо

технологічну ком
плектацію (
вибір послідовності поставок);



складування і зберігання матеріалів і виробів;


інструментальне господарство та служба технологічного оснащення;




р
емонтно

механічні служби;



т
ранспортне господарство.

Цех є основною виробничою структурною
одиницею підприємства. Цехи
поділяються на основні, допоміжні, обслуговуючі.

В основних цехах переробляють сировину, напівфабрикати та інші
матеріали в продукцію підприємства. У допоміжних цехах ремонтують
технологічне, енергетичне, транспортне та інше обл
аднання, виготовляють
спеціальне оснащення. Обслуговуючі цехи організують роботу транспорту,
вантажно

розвантажувальні роботи, зберігання на складах сировини,
напівфабрикатів і готової продукції, забезпечення підприємства
електроенергією, паром, водою.
В п
обічних цехах виготовляють продукцію
широкого вжитку.

Первинним виробничим елементом цеху є робоче місце

частина
виробничої площі, де робітник або група робітників виконують окремі операції,
пов’язані з виготовленням продукції.

Окрім цехів до складу підп
риємства входять склади сировини,
напівфабрикатів, готової продукції, універсальні склади матеріально

технічного забезпечення, підрозділи адміністративно

господарської служби.


Проектування складів залежить від номенклатури матеріалів, що
підлягають збереж
енню, розрахункового добового вантажопотоку відпустки
матеріалів зі складу, графіка роботи зовнішнього транспорту і характеристики
транспортних засобів.

Тип складу вибирають з урахуванням місцевих умов, характеру
складованого матеріалу і виду транспорту. З
агальний запас матеріалів, що
підлягає збереженню, складається з поточного, гарантійного, технологічного і
сезонного запасів.

Поточний запас
забезпечує б
езперебійну роботу підприємства у період
між двома суміжними постачаннями.

Гарантійний запас
створюєтьс
я на випадок відхилення в термінах
постачання матеріалів.

Сезонні запаси
необхідні на підприємствах, розташованих
у віддалених
важкодоступних районах.

Важливою складовою частиною підприємства є внутрішній транспорт із
необхідними пристроями для його нормал
ьної експлуатації (гараж, депо,
вантажно

розвантажувальні майданчики).


1.5.3
Склад виробничого процесу


В основі діяльності кожного підприємства лежить виробничий процес,
який складається з технологічних, допоміжних і природних процесів.
Технологічний про
цес забезпечує отримання готової продукції завдяки
послідовній зміні форми або стану сировини і складається з окремих операцій,

13

для виконання яких необхідно спеціальне обладнання, інструмент, особливе
місце і робітники. Допоміжні процеси пов’язані з обслуг
овуванням основного
технологічного процесу.

Природні процеси здійснюються поряд з основними і допоміжними, але не
потребують використання праці (наприклад, сушіння деревини або цегли

сирця).

У технологічній системі найважливіша роль відводиться робочому
пр
оцесу, який повинен забезпечити досягнення нового рівня функціональних
властивостей виробів.

Перевага надається стійким і надійним робочим процесам, в яких
ефективно використовуються фізичні, хімічні, електрохімічні та інші явища у
поєднанні зі спеціальним
и властивостями інструментів, технологічного
середовища, наприклад, іонопроменева обробка або синтезування речовин.

Оптимізація робочих процесів проводиться з метою мінімізації
енергетичних і матеріальних витрат, трудовитрат, собівартості продукції.

В осно
ві виробничого процесу лежить технологічний цикл

календарний
період часу, протягом якого даний предмет праці проходить усі стадії обробки.

Технологічний цикл складається з робочого періоду і перерв.

Тривалість технологічного циклу


.
пер
.
о
.
тр
.
о
.
к
.
о
.
з
.
п
.
о
.
тех
.
у
.
тех
t
t
t
t
t
T





,


де

.
о
.
тех
t


тривалість технологічних операцій;


.
о
.
з
.
п
t


час підготовчо

заключних
операцій;

.
о
.
тр
t


тривалість транспортних операцій;

.
о
.
к
t


тривалість контрольних
операцій;

.
пер
t


перерви між змінами, обідні, технологічні.


Використовують послідовне, паралельне або поточне переміщення
предметів праці при виготовленні продукції. При послідовному переміщенні
предметів праці кожна наступна операція починається тільки після закінчення
обробки всієї партії виробів на попередній операції. Тривалість виготовлення
партії виробів при цьому





m
1
i
вир.
.
пос
n
t
T
,

де



m
1
i
t


тривалість виготовлення одного виробу;

.
вир
n


кількість виробів у партії.


При паралельном
у переміщенні предметів праці наступна операція з
виготовлення одного виробу починається після закінчення попередньої
операції. Її тривалість






m
1
i
вир.
найдовш.о.
.
парал
)
1
n
(
t
t
T
,

де

.
о
.
найдовш
t


тривалість найдовшої операції.


При поточному переміщенні предметі
в праці наступні операції
починаються раніше, ніж закінчується виготовлення усієї партії на попередній
операції. Тривалість процесу при цьому


14








c.
m
1
i
вир.
о.о.
.
поточн
t
)
1
n
(
t
t
T
,

де

.
о
.
о
t


тривалість останньої операції;


с
t


сумарна трив
алість суміщення операцій
одна відносно одної:






)
1
n
(
)
t
t
(
t
вир.
о.оi
поперед.
с
,


де

.
поперед
t


тривалість попередньої операції, яка потребує найбільше часу;


i.
о
.
о
t


тривалість наступної операції, яка вимагає найменше часу.


Для раціональн
ої організації технологічного процесу велике значення має
правильне розташування обладнання і машин у цеху. Розміщення обладнання
виконується згідно з прийнятою технологічною схемою і повинно
забезпечувати найбільш раціональне виконання операцій і процесів
. Довжина
виробничих шляхів, енергетичних та інших комунікацій має бути найменшою.
Шляхи не повинні перехрещуватися в одній площині. Для зменшення витрат
праці, спрощення і зменшення собівартості необхідно використовувати
гравітаційні сили, для чого початк
овий пункт обробки сировини слід
розміщувати вище останнього. При розміщенні обладнання в цехах треба
передбачити необхідні розриви між окремими машинами, а також резервні
площі для ремонту, монтажу і демонтажу обладнання. При цьому необхідно
ураховувати о
собливості організації поточного виробництва, умови техніки
безпеки і протипожежні вимоги.

Систематичний контроль на всіх стадіях технологічного процесу дозволяє
отримувати високоякісну продукцію.

Завдання виробничого контролю:



контроль за якістю сировини,
палива, напівфабрикатів при прийманні та
споживанні у виробництві;



контроль над процесами виробництва на всіх стадіях згідно із
встановленими режимами, технологічними інструкціями та картами;



контроль за якістю продукції, що виробляється на підприємстві,
відповідно до стандартів, технічних умов і креслень на продукцію.

До обов’язків виробничої лабораторії відносять:



здійснення контролю за виконанням встановлених технологічних правил і
режимів підприємства;



здійснення лабораторного контролю за якістю сирови
ни,
напівфабрикатів, продукції згідно з державними стандартами, технічними
умовами, та інструкціями ;



нагляд за правильністю роботи автоматичної контрольно

вимірювальної
апаратури і автоматикою виробничих агрегатів;



вивчення причин браку і розробка заходів
щодо їх усунення;

систематичне
вивчення технології, а також проведення експериментальних робіт з метою
удосконалення виробничих процесів, зростання потужності підприємства,
підвищення його економічності та поліпшення якості продукції, скорочення
витрат ма
теріалів, пошуку найбільш ефективних недефіцитних матеріалів.


15

Запитання для контролю знань

1.

Які питання вирішують при відпрацюванні технологічних систем?

2.

Які види обладнання використовують для виробничого процесу?

3.

З чого складається виробнича структура підп
риємства?

4.

Що таке технологічний цикл?

5. Як оцінити ефективність нової техніки?

6.

Проаналізуйте визначення сучасного будівельного комплексу,
матеріально

технічної та виробничої бази будівництва.

7. Назвіть головні умови, що визначають доцільність розташув
ання
підприємств будівельної індустрії.

8.
Від чого залежить матеріалоємність виробництва?

9.
Що таке екологічна характеристика технології?

10. Які фактори враховуються
при проектуванні складів?


ТЕМА 2.
ВИРОБНИЦТВО БУДІВЕЛЬНИХ СУМІШЕЙ, БЕТОННИХ,
ЗАЛІЗОБЕТ
ОННИХ ТА КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ


Одна з найболючіших проблем промисловості нерудних матеріалів


це
виробництво високоякісних заповнювачів до бетонних сумішей і будівельних
розчинів протягом року. До цієї галузі належить і виробництво гіпсу, вапна,
керамічних
матеріалів.

Але найбільшим подарунком для природного
середовища було б зменшення видобутку нерудних будівельних матеріалів за
рахунок переробки відходів і створення штучних заповнювачів.

Вміст заповнювачів у бетоні складає 65

80

% його абсолютного об’єму
,
що дозволяє зменшити витрати в’яжучого та створити жорсткий каркас.
Завдяки вмісту заповнювача в бетоні його усадка у порівнянні з цементним
каменем зменшується у 5

10 разів Саме тому вибір властивостей і раціональне
застосування заповнювачів суттєво в
изначають якість та собівартість бетону.

Як заповнювачі до бетонів застосовують природні матеріали

щебінь
(гранітний
, вапняковий, базальтовий,

діабазовий
тощо), пісок (
кварцовий
,
польовошпатний), а також штучні

керамзитовий гравій та пісок,
аглопорито
вий щебінь, пінополістірольний гравій та інші матеріали.

Для отримання високоякісних сухих будівельних сумішей необхідні заповнювачі
певного гранулометричного складу і заданих властивостей. Підприємства, які
виготовляють такі матеріали для оздоблювальних р
обіт, включають в свою
технологічну схему виробництва і підготовку заповнювачів (просіювання,
подрібнення, промивання і зневоднення нерудних будівельних

матеріалів).


2.1

Підприємства виробничої бази з видобування та переробки нерудних
будівельних матеріа
лів


У сучасному будівництві визначилися такі основні напрями використання
нерудних будівельних
матеріалів:



штучне каміння та вироби для зведення стін будівель, улаштування
підлог, сходів тощо;



облицювальні вироби

плити, каміння, профільовані вироби;


16



кам
іння та вироби для дорожнього будівництва

брущатка, шашк
а для
брукування, плити, бордюр
ний камінь;



каміння та вироби різних типів для гідротехнічних та інших споруд;



нерудні матеріали

бутовий камінь, заповнювачі для бетону (щебінь, гравій, пісок).

Гір
ські породи широко застосовують як сировину для одержання
мінеральних в’яжучих речовин, кераміки та інших матеріалів.

Залежно від ступеня обробки розрізняють грубо

оброблені кам’яні
матеріали та штучні вироби і профільовані деталі.

До грубо

оброблених кам’
яних матеріалів відносять: бутовий камінь,
щебінь, гравій, пісок.

Бутовий камінь


це куски каменю непр
авильної форми розміром 150…500
мм,
масою 20…40 кг. Бутовий камінь може бути рваним (неправильної форми) та
правильної форми
.
З буту зводять греблі та інш
і гідротехнічні споруди, підпірні
стінки, фундаменти, його переробляють на щебінь.

Щебінь


це куски каменю неправильної форми розміром 5…150 мм, які
одержують подрібненням великих кусків гірських порід з наступним
просіюванням (зустрічається і природний
щебінь

«дресва»).

Гравій


це обкочені (округлі) зерна розмірами 5…150 мм, які одержують
просіюванням сипких порід; у разі потреби їх промивають, щоб видалити
шкідливі домішки (глину, пил).

Пісок


це мінеральні зерна розміром від 0,16 до 5 мм, які одер
жують
просіюванням сипких порід; або подрібненням і просіюванням відходів
ка
мне
обробки (штучний пісок). Щебінь, гравій, пісок використовують як
заповнювачі для бетонів і розчинів.

До
виробів з природного каменю
відносять колоті та пиляні вироби для
мурува
ння і облицювання стін, влаштування підлог, дорожніх покриттів,
гідротехнічних споруд тощо.

Каміння та блоки для укладання стін.
Багато пористих гірських порід
легко розпилюються на камені та блоки правильної геометричної форми
(прямокутні паралелепіпеди).
Основні розміри каменів для зведення стін:

390

× 1000 × 1500
мм; 490

× 240 × 188
мм; 390

× 190 × 288
мм. Маса ка
меня не
повинна перевищувати 16
кг, маса дрібного блока

40 кг.

Каміння та блоки застосовують для зовнішніх стін, перегородок та інших
частин буд
івель та споруд.

Облицювальні матеріали та вироби.
Облицювальне каміння й плити, а також
архітектурно

будівельні вироби виготовляють, розпилюючи блоки
(напівфабрикати), або вдаючись до безпосереднього випилювання з масиву гірської
породи. Можна виготовляти
також колоті вироби (з некондиційних блоків).

Для зовнішнього облицювання використовують щільні атмосферостійкі
породи (граніти, сієніти, габро тощо), або щільні вапняки, для внутрішнього
облицювання

породи середньої твердості: мармури, пористі вапняки
(травертин, черепашник), вулканічні туфи тощо. Пористі породи, крім
декоративного ефекту, забезпечують добру акустику приміщень, тому їх
застосовують для оздоблення театрів, кінотеатрів та інших громадських споруд.


17

Цокольні плити, а також деталі карнизів
та інших частин будівлі, що
виступають, виготовляють з атмосферостійких порід.

Влаштування покриттів підлог
виконують полірованими (рідше шліфованими)
плитами з твердих щільних порід (граніт, сієніт, лабрадорит тощо). В приміщеннях з
малою інтенсивністю ру
ху і високими вимогами щодо декоративності можливе
використання мармуру. Товщина плит для підлоги має бути не менше 20 мм. Сходи
облицьовують також твердими зносостійкими породами.

Матеріали та вироби для дорожнього будівництва
виготовляють із щільних і
зн
осостійких порід (граніту, діориту, габро, базальту), оскільки умови їх
експлуатації надзвичайно суворі. До дорожніх матеріалів і виробів відносять:
брущатий камінь; колотий і булижний камінь; тротуарні плити і бордюр не каміння.

Брущатий камінь
(бруківка)
призначається для впорядкування покриттів
проїжджої частини доріг. Має форму зрізаної піраміди з паралельними
прямокутними верхньою та нижньою основами.

Колотий і булижний камінь
використовують для влаштування основ доріг,
а також дорожніх покриттів, для
укріплення схилів земляних споруд тощо.

Тротуарні плити
виготовляють з шаруватих гірських порід. Вони мають
форму прямокутної чи квадратної плити зі стороною 200…800 мм та рівною
лицьовою поверхнею (товщина 40…150 мм).

Каміння для гідротехнічних споруд.
Для річкових та морських
гідротехнічних споруд застосовують каміння правильної та неправильної
геометричних форм. Каміння неправильної форми

рваний камінь, який
одержують підриванням гірських порід, обкочений камінь (валуни,
булижники), щебінь і гравій

використовують для улаштування гребель, дамб,
берегових укріплень та інших споруд. Каміння правильної форми
використовують для облицювання набережних, шлюзів тощо. До всіх
матеріалів ставляться підвищені вимоги не лише по міцності, а й щодо водо

та
мороз
остійкості. Особливо несприятливими є умови експлуатації матеріалів у
зоні змінного рівня води, де під час замерзання можуть утворюватися льодові
скупчення, які спричиняють значні внутрішні напруження. Захисне
облицювання в цій зоні виконують із щільних ви
вержених порід з
водопоглиненням не більше 1%, міцністю при стиску не нижче 80…100 МПа і
морозостійкістю не менше 300 циклів (це граніти, сієніти, діабази та інші).

Хімічно стійкі та жаростійкі матеріали й вироби.
Численні гірські
породи використовують для
футерування різних апаратів та установок, які
зазнають дії кислот, лугів, солей і агресивних газів, а також впливу високих і
різко змінних температур і тисків. Із щільних кислототривких гірських порід
виготовляють тесані плити, цеглу, бруски, фасонні виро
би потрібної форми. У
подрібненому вигляді ці породи використовують як заповнювачі в
кислототривких бетонах. Для захисту від дії кислот використовують граніт,
сієніт, базальт, андезит, кварцит, а від дії лугів

карбонатні породи: щільні
вапняки, доломіти,
магнезити, мармури. Для жаростійких облицювань
застосовують вироби з базальту, діабазу, вулканічних туфів.




18

Використання відходів видобування і обробки гірських порід


При видобуванні, обробці й переробці гірських порід у кар’єрах та
каменеобробних завод
ах утворюється багато відходів, кількість яких може
сягати 80 % від об’єму порід, що розробляються. З економічної та екологічної
точок зору доцільно використовувати ці відходи для виготовлення інших
будівельних матеріалів та виробів. Найчастіше

це декора
тивні щебінь і пісок,
штучні блоки та декоративні плити.

Декоративні щебінь і пісок


переважно сировинний облицювальний
високо декоративний фракціонований (розподілений на зерна певних розмірів)
матеріал. Міцність при стиску гірських порід, з відходів як
их виготовляють
декоративні щебінь і пісок, повинна бути не меншою 80, 40 та 30 МПа,
відповідно, для вивержених, метаморфічних і осадових порід.

Готовий щебінь повинен мати марку за морозостійкістю не менше F15.
Обмежується також наявність у щебені пластин
частих та голчастих зерен

(до 35 % за масою). У щебені і піску обмежується кількість пилуватих домішок
(від 1 до 5 % за масою).

Декоративні щебінь і пісок застосовують для оздоблення лицьових
поверхонь бетонних і залізобетонних елементів будівель, виготов
лення
штучних блоків і декоративних плит.

Штучні блоки
виготовляють з бетонних сумішей на основі декоративних
щебеню і піску та портландцементу. Готові вироби призначені для наступної
переробки на плити, які використовуються для влаштування покриттів підл
ог і
елементів сходів та облицювання стін і колон.


2.1.
1
Класифікація родовищ та підприємств


Родовища нерудних будівельних матеріалів класифікуються за місцем
розташування, обсягом запасів корисних копалин, характером їх залягання та
потужністю, фізико

механічними та хімічними властивостями.

Запаси нерудних будівельних матеріалів поділяються на дві групи:
балансові та позабалансові.

Балансові запаси повністю відповідають вимогам ДСТ та технічних умов
на постачання нерудних будівельних матеріалів. Позаба
лансові запаси
характеризуються низьким вмістом корисної породи, малою потужністю
промислових шарів, тому вони розглядаються як резервні.

За ступенем вивченості родовищ корисних копалин вони поділяються на
три категорії А,

В,

С, з поділом третьої категорії
на дві підгрупи С
1
і С
2
.

До категорії
А
відносяться родовища, запаси, якість та умови залягання
яких повністю вивчені та відзначені буровими свердловинами. Умови
проведення гірничо

експлуатаційних робіт перевірені на досвіді роботи
діючих кар’єрів, а за
паси сировини забезпечують експлуатацію на протязі
всього но
рмативного періоду.

До категорії
В
відносяться копалини, запаси яких розвідані та вивчені з
детальністю, яка забезпечує лише основні відомості про особливості умов
залягання, якість та їх технолог
ічні особливості.


19

До категорії
С
1
і
С
2

відносяться родовища, запаси яких визначені лише на
основі зрідженої мережі розвідувальних свердловин.

Запаси корисних копалин, як правило, повинні забезпечувати експлуатацію
кар’єрів на протязі 10

15 років при обся
зі мате
ріалу, що добувається

100

250
тис
.
м
3
на рік, та 20

25 років для більш потужних кар’єрів.

До показників
,
які характеризують фізико

механічні властивості
копалини
,
слід віднести вагові характеристики матеріалу його щільність,
зернистість ступе
нь забруднення, тощо.

Комплексна оцінка
економічної ефективності розробки даного родовища
здійснюється з врахуванням мінімуму приведених витрат на одиницю
продукції, ії вартості, трудомісткості видобування та переробки.

В залежності від виду робіт підприєм
ства з переробки нерудних матеріалі
в
поділяються на подрібнювально

сортувальні,
промивально

сортувальні і
комбіновані. Розрізнюють підприємства малої, середньої та великої потужності;
стаціонарні, збірно

розбірні та пересувні; спеціалізовані

продукція
яких
чітко визначена і призначена для випуску деталей або виробів вузької
номенклатури, універсальні, які випускають широкий асортимент матеріалів.
Підприємства малої потужності (продуктивністю до 50 тис м
3
на рік), як
правило виконують тимчасові задачі, т
ому влаштовуються збірно

розбірними.
Підприємства середньої і великої потужності (з річною продуктивністю

250 тис
.
м
3
і більше у більшості випадків є стаціонарними.


2.
1.
2
Кар’єри нерудних матеріалів


Нерудними матеріалами, що застосовуються
у будівницт
ві є камінь, гравій
,
пісок або пісково

гравійні суміші, гравій, глина, крейда, тощо. В залежності від
виду матеріалу, що добувається, кар’єри поділяються на к
амінні, пісково


гравійні, піщ
ані та глиняні.

Кам’яні кар’єри у свою чергу поділяються на кар’єри
рваного каменю, якій
утворюється при
п
ідриві гірських порід (бутовий камінь
), та штучного колотого
каменю.

Піскові кар’єри поділяються на кар’єри гірського та річкового піску. В
залежності ві
д
розташування на місцевості кар’єри поділяються на гірські,
зап
лавні та руслові, за характером залягання корисної породи: з суцільним,
пошаровим та лінзовим заляганням.

З розташуванням кар’єрів пов’язана організація робіт і способи їхньої
розробки. В гірських кар’єрах

сухі розробки, у заплавних, що періодично
затопл
юються паводковими водами, і в руслових кар’єрах матеріали
видобуваються з

під води.

За призначенням розрізнюють кар’
єри: промислові

постійно діючі

підприємства, що обслуговують різних споживачів у районі їх розташування,
сировинні , також постійно діюч
і, що постачають матеріали для підприємств які
виготовлюють будівельні матеріали і напівфабрикати, будівельні

тимчасові,
що обслуговують окремі об’єкти під час їх будівництва.

Розміри кар’єру визначають на основі потрібного об’єму матеріалу з
урахуванням
його втрат (на недобори, при транспортуванні, на місцях

20

складування), а також змінення фізичних властивостей.
Проектування кар'єру
починається з розрахунку його проектної виробничої потужності, тому що цей
показник визначає вибір технологічного обладнання
, транспортних засобів,
режиму праці тощо. Проектна потужність кар’єру визначається в тис. м
3

корисної породи і залежить від глибини та характеру розташування копалини,
обсягу додаткових робіт, продуктивності вибраного обладнання
. Для кар’єрів
виробнича по
тужність визначається по видобуваючому обладнанню
(екскаватор, скрепер, каменерізна машина).

Річна проектна виробнича потужність кар’єру

1000
/
r
n
П
Т
М
вих.
годинна
.
ф
.
п
річна




,

де
.
ф
.
п
Т



річний плановий фонд часу роботи обладнання, годин;


годинна
П




продуктивність
однієї машини за годину
, м
3
;

n


кількість
одночасно працюючих
машин,

шт.
;

вих.
r



коефіцієнт виходу корисної
копалини.


Організація роботи в кар’єрах

До початку експлуатації кар’єрів необхідно розробити кап
італьні та
розрізні траншеї.

Капітальні траншеї


це наклонні виїмки, які необхідно розробити для
організації руху транспорту від робочих майданчиків, на яких встановлюють
гірниче обладнання
, до поверхні землі.

Розрізні траншеї

це виїмки у формі уступів
для видалення порожньої
породи і видобування корисних копалин (рис. 2.1).


Непридатний для використання верхній шар ґрунту розробляють з
переміщенням за межі кар’єру (при невеликій його площі), або у вироблений
простір (при великих розмірах кар’єру). Кори
сний матеріал в сухих кар’єрах,
зазвичай, розробляють екскаваторами

пряма лопата з навантаженням на
транспортні засоби. На рис. 2.2. наведено схему виконання робіт з
використанням драглайна. Без транспортна схема ефективна для розробки
кар’єрів із шаром
пустої породи більше 15 м. Якщо корисні копалини не можна
видобути за один прохід, то використовують транспортну схему.




Рис. 2.1

Схема розробк
и кар’єру землерийними машинами

1

екскаватор в забої; 2

автосамоскид.


21










Склад робочих процесів при видобування каміння
такий
: розкривання
кар’єру, буріння скелі, заряджання та підривання вибухівк
и, розробка
дробленої ске
лі, буріння крупних негабаритних
каменів, підривання
негабаритів, підгортання каміння до забою. Для вивезення видобутого
матеріалу влаштовують виїзди з кар’єру.


Для видобування корисних копалин звичайно використовують будівельні
е
кскаватори з ковшами ємкістю 0,5

2,5 м
3
. Для комплексної механізації робіт
перспективними є машини безперервної дії
: роторні екскаватори, фрезерні
навантажувачі тощо.

Пересування порід у відвал і перевезення корисних копалин на заводи
здійснюється автомо
більним, конвеєрним, залізничним транспортом. У гірних
районах використовують канатні дороги, скіпові підйомники.

Ефективним засобом комплексної механізації відкритих гірничих робіт є
гідромеханізація (рис. 2.3).












В заплавних та руслових кар’єра
х піску використовують для розробки
екскаватори

драглайн, або землевсмоктуючи установки. Позитивною рисою
такого методу видобування корисних копалин є можливість отримання
високоякісного матеріалу потрібних фракцій, відмитого від шкідливих
домішок. Собів
артість видобування матеріалів способом гідромеханізації

на 30

40 %
менше
, ніж при «сухому» способі.


2.2
Переробка каміння і гравійно

піскової суміші


Видобуті у кар’єрах природні матеріали, як правило, не можна викорис
тати
без додаткової переробки.
В
они потребують приведення до вимог, що
висуваються при виготовленні з них подальшої продукції: до відповідної
крупності частинок, гранулометричного складу, однорідності, міцності, вмісту
домішок, тощо.

Рис. 2.2

Безтранспортна схема розробки кар’єру драглайном:

1

корисна порода; 2

пуста порода; 3

відвал

Рис. 2.3

Схема видобування піску на гідро

механізованому кар’єрі
:

1

земсн
аряд, 2

пульпопровід, 3

понтони, 4, 5

грохоти

класифікатори, 6

конвеєр, 7

карта намиву піску, 8

склад гравію


22

Переробку матеріалів виконують на спеціалізованих уст
ановках і
підприємствах. Камінь на щебінь
переробляють на подрібнювально

сортувальних підприємствах, а гравійно

пісков
і суміші і пісок на
промивально

сортувальних. Матеріали доцільно перероблят
и на місці їх
видобування, щоб
не перевозити відходи, що ство
рюються під час
технологічних процесів.


Технологічні схеми по виробництву заповнювачів для бетону
визначаються властивостями сировини, номенклатурою та якістю продукції,
типом обладнання із урахуванням комплексності використання сировини,
економії матеріа
льних і паливно

енергетичних ресурсів
(рис. 2.4)
.

Основними характеристиками
матеріалу для переробки є міцність,
однорідність, абразивність, розмір каміння, кількість і вид забруднення.

Виробництво щебеню.
Основні операції при переробці каменю на щебінь
та
кі
:




дроблення крупних фракцій до заданих розмірів в подрібнювачах каменю
різних типів;



сортування та грохочення суміші частинок різних розмірів на необхідні
групи фракцій з допомогою грохотів та сортувалок;



збагачення

переробка з метою видалення з
суміші непридатних для
наступного використання камінних матеріалів слабої міцності, морозостійкості,
недостатньої щільності;



грануляція

спеціальна обробка частинок каменю для надання їм
округлої форми;



перечистка

додаткове сортування і перемивання
матеріалів
безпосередньо перед виготовленням з них продукції (бетон) у випадках
забруднення їх при транспортуванні або зберігання на складі.

Переробка гравійно

піскових сумішей.
В природних заляганнях піску і
гравію, зустрічаються валуни, пилуваті та гл
инисті частинки. Валуни
видаляють і використовують з іншою метою, або видаляють за межи кар
׳
є
ру.


Рис. 2.4

Схема ланцюгу апаратів збірно

розбірної автоматизованої
дробильної лінії по переробці вивержених порід

1

бункер

підживлювач; 2

дробарка круп
ного дроблення; 3

стрічкові
конвеєри; 4,5

дробарки середнього і дрібного др
о
блення; 6

сортувальники;

7

промивочний агрегат; 8, 9

бункерні склади; 10

конвеєр

укладальник


23

Основні операції при переробці суміші:



первинне грохочення для поділу
сумішей на пісок (0,15…5 мм), гравій
(5…150 мм) і валуни (
≥ 150
мм)
;



пром
ивання піску, промивання гравію;



дроблення валунів, сортування
гравію, і щебеню за крупністю;


обезводнення;


збаг
а
чення;


складування;


доставка.


Спосіб переробки суміш
ей залежить від способу їх видобування:
землерийними

машинами або засобами

гідромеханізації. У першому випадку
суміш поступає в стані природної вологості в другому у вигляді пульпи. Крім
того велике значення має вміст в суміші пилуватих та глинистих часток
. В
залежності
від цих факторів при видобуванні
землерийними машинами процес
переробки може бути сухим або мокрим.

Сухий процес застосовують
при
невеликій забрудненості суміші
пилуватими та глинистими частинками (у с
умі не більше 3

5 %). При більші
й
забруд
неності суміші застосовують мокрий процес. Сухий процес полягає у
сортуванні матеріалу за крупністю, Промивання в цьому випадку допомагає
кращому відокремленню піску від гравію.

Матеріал промивають на грохотах з бризгал

трубок з отворами, що
направляють
струмені води під кутом до поверхні сита назустріч руху
матеріалу по ньому. Мокрий процес полягає в грохоченні матеріалу і
промиванню його для видалення пилуватих і глинистих частинок з допомогою
миючих машин і пристроїв



миюче

сортувальних барабанів, гр
авіємиючих
барабанів, піскомийок. Надалі матеріал зневоднюють на ситах, у відстійниках і
бункерах, що мають дренажні пристрої.

При добуванні матеріалу у кар’єрах засобами гідромеханізації він поступає на
переробку у вигляді пульпи. Цей спосіб видобування в
иключає процес промивання.
Для видалення пилуватих і глинистих частинок піскову пульпу перероблюють у
гідравлічних класифікаторах, робота яких заснована на осіданні у водному
середовищі ґрунтових частинок різної крупності з різною швидкістю.

Зневоднення пі
скової пульпи здійснюється у відстійниках з дренажними
пристроями у вигляді перфорованих труб, розташованих у середині гравійних
фільтрів. При зневодненні піску безпосередньо в штабелях влаштовують дамби
обвалування з відводом води через скидні колодязі і
дренажні пристрої.

Грохочення

процес відокремлення корисної копалини на
класи по
крупно
сті шляхом просіювання його через одне чи декілька сит. Матеріал, що
поступає на грохочення, називається вихідним. Матеріал, що залиш
ився на ситі
називається надреше
тн
им продуктом, а той що пройшов крізь отвори с
и
та


підреше
тним. Клас, що використовується в господарстві як готовий тов
а
рний
продукт, називається сортом.


Виділяють три види грохочення: попереднє, остаточне, контрольне.


24

Попереднє грохочення


виділення із
матеріалу дрібних фракцій, які не
потребують подрібнення на даній стадії виробництва.

Остаточне грохочення


сортування подрібненого матеріалу.

Контрольне грохочення


вибір великих кусків для повернення їх на
подрібнення та отримання готової продукції до
заданого зернового складу.

В залежності від крупності вихідного матеріалу і розміру отворів
прос
і
ваючої поверхні грохоту розрізняють
такі
види грохочення:


Види грохочення

Вихідний матеріал, мм

Розмір отвору, мм

крупне

1200

300

100

середнє

350

60

25

мі
лке

75

25

6

тонке

10

5

0,5

особливо тонке

1

до 0,05


Машини і обладнання, що виконують процес грохочення, називають
грохотами. В якості робочої частини грохотів використовують сита, решета чи
колосникові решітки.

При виробництві нерудних будівельних мат
еріалів застосовується 2

, 3

,

4

стадійне дроблення скальних порід. Схеми дроблення вибирають із
урахуванням властивостей сировини, типу обладнання при умові забезпечення
найбільшого виходу якісного заповнювача.

При використанні сировини, що вміщує м'які
породи, та для отримання
високоякісного щебеню застосовують спеціальні засоби
збагачення
:

1) вибіркове подрібнення

інтенсивне р
уйнування
в процесі дроблення
м'яких кусків породи та видалення їх грохоченням;

2) збагачення в важких середовищах

відокрем
лення неоднорідних за
густиною зерен матеріалу в середовищі,
густина якого знаходиться між
гу
стинами зерен матеріалу;

3) класифікація неоднорідних зерен матеріалу в потоках води;

4) збагачення щебеню за формою здійснюють в дробарках ударної дії або
грануля
торах.


2.3
Склади нерудних матеріалів


Для зберігання піску, щебеню і гравію використовують в основно
му
склади відкритого типу. У не
багатьох випадках
,
коли до якості цих матеріалів
висуваються підвищені вимоги (стабільна вологість, позитивні температури
в
зимку, тощо)
,
використовують закриті склади.

На складах відкритого типу всі матеріали зберігають за фракціями в
штаб
елях або траншеях. За формою укла
дання матеріалів розрізнюють ш
табелі:
призматичні
, конусні, траншейні, траншейно

штабельні. В залежності
від
способу доставки, форми штабелів, їх розмірів для укладання матеріалів
використовують стрічкові транспортери, автомобільні мостові естакади,
спеціалізовані штабелеукладальники, підвісні канатні дороги.
Ємність складів
продукції приймають із розрахунку
7

15 добового запасу.



25

Запитання для контролю знань

1. Як оцінити ефективність розробки нових родовищ?

2. Якими
способами можна добувати нерудні будівельні
матеріали?

3. Назвіть операції технологічного циклу видобутку нерудних матеріалів.

4. Від чого за
лежить виробнича потужність кар’єра?

5. Назвіть операції технологічного циклу переробки нерудних матеріалів.

6. Що таке класифікація нерудних матеріалів?

7. Які існують способи зневоднювання нерудних матеріалів?

8. Назвіть прийоми збагачення щебеню.


2.4
П
ідприємства по виробництву бетонних

і асфальтобетонних

сумішей і розчинів


2.4.1

Основні відомості про бетон і будівельний розчин


Бетоном
називається штучний кам'яний матеріал, що одержується з
правильно підібраної суміші в'яжучого матеріалу, води, запов
нювачів і в
необхідних випадках спеціальних добавок після її формування і твердіння. До
формування зазначена суміш називається

бетонною сумішшю.

Твердіння бетону є результатом складних фізико

хімічних процесів, що
відбуваються між в’яжучим матеріалом (цеме
нтом, вапном, гіпсом) і водою.
Заповнювачі в цих процесах не беруть участі. В’яжучі матеріали після
змішування з водою утворюють пластичну

в’язку масу (тісто), яка тверднучи,
зв'язує між собою зерна заповнювачів і утворює штучний кам'яний матеріал.

По ви
ду застосовуваних в’яжучих матеріалів бетони поділяються на цементні,
силікатні (на вапняному в’яжучому), на гіпсовому в’яжучому, на змішаних
в’яжучих (вапняно

цементних, вапняно

шлакових) і на спеціальних в’яжучих.

По виду застосовуваних заповнювачів бето
ни бувають на щільних,
пористих чи на спеціальних заповнювачах.

По зерновому складу заповнювачів бетони підрозділяють на
крупнозернисті (з
крупним і дрібним заповнювачем)
і дрібнозернисті.

За умовами твердіння розрізняють бетони природного твердіння; бетон
и,
що піддані тепловій обробці при атмосферному тиску, і бетони, що пройшли
автоклавну обробку.

По щільності бетони підрозділяються на особливо важкі

щільністю
більше 2500 кг/м
3
; важкі

більше 2200 і до 2500 кг/м
3
; полегшені

більше 1800
і до 2200 кг/м
3
; легкі

більш 500 і до 1800 кг/м
3
і особливо легкі

до 500 кг/м
3
.

У залежності від межі міцності при стисканні, кгс/см
2
, у 28

денному віці
будівельними нормами і правилами передбачені наступні марки бетонів:
важких

50, 76, 100, 150, 200, 250, 300, 350
, 400, 450, 500, 600, 700 і 800; на
пористих заповнювачах

25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350 9 400;
ніздрюватих

15, 25, 35, 50, 75, 100 і 150;
крупно пористих

15, 25, 35, 50, 75 і
100. Межу міцності при стисканні бетону визначають на зразка
х

кубах чи
циліндрах. Зра
зки виготовляють зі свіжо приготовленої
бетонної суміші. Склад
бетонної суміші підбирають, виходячи з необхідних властивостей бетону з
урахуванням прийнятих способів її транспортування й укладання (формування).


26

Бетонна суміш по
винна зручно укладатися

заповнювати форму при
даному способі ущільнення.

Зручність укладання бетонної суміші оцінюється її рухливістю чи твердістю.

Бетонна суміш, яка здатна розтікатися без розшарування та заповнювати
форму під впливом власної маси чи не
великого механічного впливу,
називається
рухливою.
Бетонна суміш, що вимагає інтенсивного вібрування для
заповнення нею форми і для ущільнення, називається
жорсткою.


Рухливість бетонної суміші визначають за допомогою виготовлених з
листової сталі приладів

конусів.

Визначають осадку к
онуса в такий спосіб
. Конус, установлений на металевий
лист, заповнюють бетонною сумішшю через лійку в три шари однакової висоти.
Кожен шар ущільнюють штикуванням металевим стрижнем діаметром 16 мм.
Після заповнення конуса бет
онною сумішшю надлишок зрізають кельмою, потім
конус плавно знімають і ставлять поруч з відформованою бетонною сумішшю.
Осадку конуса бетонної суміші визначають, укладаючи металеву лінійку ребром на
верхню основу конуса і вимірюючи відстань від нижнього р
ебра лінійки до верха
бетонної суміші п
о масштабній лінійці
з інтервалом до 0,5 см. Осадку конуса
обчислюють з точністю до 1 см.

Будівельним розчином
називається правильно підібрана суміш в’яжучого
матеріалу, дрібного заповнювача (піску), води й у необхідн
их випадках
спеціальних добавок, що твердіє після укладання.

Свіжоприготовлен
і будівельні розчини називають
розчинною сумішшю.

Буді
вельні розчини підрозділяють за певними ознаками:



п
о щільності в сухому стані

важкі щільністю 1500 кг/м
3
і більш і легкі
щі
льністю менш 1500 кг/м
3
;



п
о виду застосовуваних в’яжучих матеріалів

цементні, вапняні, гіпсові
і змішані (цементно

вапняні,
вапняно

гіпсові);



п
о призначенню

для кам'яних кладок і монтажу великоблочних і
великопанельних бетонних і кам'яних с
тін, оздоблюв
альні і спеціальні;



п
о межі міцності при стисканні, кгс/см
2
, розрізняють
такі
марки: 4, 10, 25, 50,
75, 100, 150 і 200. Межу міцності розчину визначають випробуванням на стиск кубів
розмірам
и 70,7
х
70,7

х

70,7 мм у віці 28 діб
при температурі твердіння 20
±3 С.

Будівельні розчини є дрібнозернистими бетонами. Тому загальні
закономірності, що визначають зручне укладання бетонної суміші і міцність
бетонів, поширюються і на розчини. Однак застосування розчинів відрізняється
від застосування бетонів. Наприклад,
розчини укладають значно більш тонкими
шарами, чим бетонні суміші; розчини на відміну від бетонних сумішей
укладають без спеціального механічного ущільнення; у більшості випадків
розчини наносять на пористі основи (цегла, легкі бетони), які здатні
відсмок
тувати воду; марки розчинів по міцності в середньому значно менше,
ніж бетонів. Якість застосовуваної розчинної суміші визначається її зручністю в
укладанні чи ступенем рухливості.

Рухливістю
розчинної суміші називається її здатність розтікатися під дією
с
или тяж
іння
чи прикладених до неї зовнішніх сил. Рухливість розчинної
суміші залежить від дозування в’яжучої речовини і води.


27

2.4.2

Матеріали для приготування бетону і будівельного розчину


В’яжучі матеріали.
Для приготування бетонних сумішей і будівельни
х
розчинів використовують в’яжучі матеріали, що розділяються на гідравлічні,
здатні твердіти як на повітрі, так і у воді; повітряні, здатні твердіти тільки на
повітрі, і автоклавного твердіння.

У залежності від хіміко

мінералогічного складу в’яжучі матеріа
ли
поділяють на кілька г
руп, основними з яких
є цементи, будівельне вапно і
будівельний гіпс.

До
цементів
, що застосовуються для приготування бетонних сумішей і
будівельних розчинів, відносяться всі різновиди портландцементів,
шлакопортландцементів, пуцола
нових портландцементів, а також
глиноземистий цемент і цемент для будівельних розчинів.

Цементи є гідравлічними в’яжучими матеріалами.

При твердінні цементи здобувають різну механічну міцність, що визначає
їхню марку. По механічній міцності цементи підрозд
іляються на наступні
марки: 300, 400, 500, 550 і 600.

Будівельне вапно
, що застосовується для приготування бетонних сумішей і
будівельних розчинів, розділяється за умовами твердіння на повітряну і гідравлічну.

Повітряне будівельне вапно найбільше часто за
стосовують при
виготовленні будівельних розчинів для надземної кладки, оштукатурювання і
приготування автоклавних силікатних виробів. Гідравлічне будівельне вапно
використовують при виготовленні будівельних розчинів для кладки й
оштукатурювання у вологих
експлуатаційних умовах.

Будівельний гіпс

в’яжуча речовина, що твердіє на повітрі, застосовують
для виробництва гіпсових і гіпсобетонних виробів, а також для штукатурних
розчинів, що використовуються для внутрішніх огороджуючи конструкцій.

Заповнювачі дл
я важких бетонів і будівельних розчинів.
До складу
важких бетонів входять великі і дрібні щільні заповнювачі, а іноді тільки дрібні
(у дрібнозернистому бетоні). До складу будівельних розчинів входять тільки
дрібні заповнювачі. В якості крупних заповнювачів
(розмір зерен більш 5 мм)
застосовують щебінь із природного каменю щільністю понад 1,8 г/см
3
, гравій і
щебінь з доменного

шлаку. Великі заповнювачі повинні бути фракціонованими.

В якості дрібного заповнювача (розмір зерен від 0,15 до 5 мм)


застосовують
природні чи дроблені піски щільністю більш 1,8 г/см
3
.

Природний пісок у природному стані в залежності від зернового складу
поділяється на 4 групи: крупний, середній, дрібний і дуже дрібний. Групу піску
визначають у лабораторії шляхом просівання через стан
дартний набір сит з
різними розмірами, мм, і формою отворів.

Для приготування бетонної суміші використовують крупний, середній,
дрібний піски; для розчинних сумішей

усі чотири групи.

Заповнювачі для легких бетонів і будівельних розчинів.
Для
приготування
таких бетонів і розчинів застосовують пористі заповнювачі
щільністю (у насипному стані) не більш 1000 кг/м
3
при розмірі зерен

від 5 до 40 мм (щебінь, гравій) і не більш 1200 кг/м
3
із розміром зерен до 5 мм (пісок).


28

Пористі заповнювачі підрозділяють на шт
учні, природні й одержувані з
відходів промисловості.

Добавки.

Основними чинниками, що визначають застосування добавок у
будівництві, є підвищення про
д
уктивності праці та обладнання, економія
цементу та енергетичних ресурсів, поліпшення якості та властиво
стей бетонів і
будівельних розчинів
, особливі умови роботи. Застосування технічних
лігносульфонатів (ЛСТ) чи мелясної барди (
УПС
) дозволяє підвищити
продуктивність праці та обладнання при дозуванні 0,15

0,3% від маси цементу
(у перерахунку на суху речовину
). А для густо армованих конструкцій це дає
можливість зменшення трудовитрат у 1,5

2 рази. Збільшення цих добавок на
0,4

0,5 % уповільнює тужавлення сумішей до 203 годин, що при великих
відстанях транспортування має велике значення.

Для отримання литих сум
ішей
для високоміцних бетонів незамінними є пластифікатори С

3, «Дофен», МП

3,
«Sika» тощо. При витраті 0,4

1 % від маси цементу вони збільшують осадку
конусу до 20

25 см, що дає можливість перекачувати
суміші бетононасосами.
Пластифікатори дозволяють пр
искорити твердіння, підвищити міцність,
морозостійкість, водонепроникність бетонів та розчинів у кілька разів.

ЛСТ та
УПС використовують як розріджувачі сировинних сумішей та інтенсифікатори
помелу в’яжучих. Добавка УПС у кількості 0,05

0,1 % від маси це
менту
дозволяє збільшити питому поверхню в’яжучого на 300

500 см
2
/г, тобто з
клінкеру цементу марки 400 отримати цемент марки 500.

Полі
функціональність добавок

пластифікаторів дає можливість за рахунок
зменшення кількості води у бетонних сумішах та будів
ельних розчинах
зменшити відповідно витрати цементу. Так, для жорстких і малорухомих
сумішей економія цементу від застосування пластифікаторів складає
7

12 %, а
високо рухомих і литих

15

20 %.

Найбільший ефект досягається при
застосуванні низькоалюмі
натних цементів, дрібних пісків при виготовленні
високоміцних бетонів.

Повітрявсмоктуючі ПАР та газо утворюючі компоненти дозволяють
утримати в бетоні до 10 % повітря, що може бути успішно використано для
економії цементу при виготовленні легких бетонів. В
икористання таких
добавок разом із стабілізаторами піни і газо насиченням дозволяє виготовляти
блоки з об'ємною густиною 300

600 кг/м
3
, що дозволяє зменшити коефіцієнт
теплопровідності матеріалу та призводить до економії енергоресурсів при
експлуатації б
удівель і споруд.

При виборі виду добавки для бетонної суміші необхідно враховувати
негативні побічні явища. Наприклад, найефективніший прискорювач твердіння
та проти морозний компонент, як хлорид кальцію. Викликає корозію арматури і
цементного каменю, під
вищує вологість приміщень та знижує
морозостійкість
бетону. А такі прискорювачі твердіння, як нітрид натрію, нітрат кальцію,
сульфат натрію, сульфіди, роданіди тощо, не можуть бути застосовані для
залізобетонних конструкцій, які експлуатуються в агресивних
середовищах, для
промислових підприємств та електротранспорту, що споживають постійний
електричний струм.


29

Вода.
Вода, що застосовується для приготування бетонної суміші і
будівельного розчину, не повинна містити шкідливих домішок, що
перешкоджають нормаль
ному схоплюванню і твердінню в’яжучого матеріалу.
Забороняється застосовувати воду, що містить домішки кислот, солей, олій,
цукрів, а також болотну і стічні води.


2.4.3

Класифікація і склад підприємств

Бетонні суміші та будівельні розчини
виготовляються
ц
ентралізованим
способом на районних заводах або на приоб’єктних збірно

роз
бірних і
пересувних установках.
При централізованому приготуванні сумішей на
стаціонарних завода
х досягається більш висока ступі
нь механізації всього
технологічного процесу, покращ
ується якіс
ть приготування
, знижуються
тру
довитрати на одиницю продукції.
Децентралізовані бетонорозчинозмішувальні
установки виконуються зазвичай збірно

розбірних конструкцій, що дозволяє
швидко здійснювати їх монтаж і демонтаж при перебазуванні на нове
місце
буд
івництва.
Пересувні установки застосовують головним чином при будівництві
лінійних споруд (доріг, газопроводів, каналів, тощо
).

Пересувні установки з виготовлення сухої віддозованої і товарної бетонної
суміші можуть розміщатися на залізничних ваг
онах

платформах, баржах
пневмоколісних шасі.

Приготування бетонів з сухих сумішей може виконуватися в авто
бетонозмішувачах (міксерах) безпосередньо на шляху слідув
ання до
будівельного майданчику.


Виробничий процес може бути організований за вертикальною
схемою (коли
витратні бункери знаходяться у верхній точці виробничого приміщення і звідти
компоненти самопливом надходять на подальші технологічні операції) або за
горизонтальною схемами (технологічне устаткування розташовується практично на
одному рівні і
передача матеріалів для виконання технологічних операцій
здійснюється
системою транспортерів) (рис.2.5
). Вибір схеми визначається наявністю
відповідних виробничих площ, можливою висотою і економічними міркуваннями.

Найбільш поширені вертикальні схеми виро
бництва

компактні,
ефективні, зручні в експлуатації, найменш енерговитратні, екологічно безпечні
при експлуатації устаткування.

Тому при проектуванні нових заводів, безумовно, віддається перевага
вертикальній схемі.

Горизонтальні виробничо

технологічні с
хеми застосовуються в тих
випадках, коли технологічне устаткування розміщується в існуючих
виробничих приміщеннях і надбудовувати споруду недоцільно. Організація
виробництва за такими схемами може бути зв’язана і з різними місцевими
умовами: природними, те
хнічними, архітектурними.

Продуктивність бетонного заводу визначають за формулою

P
б
 V
max
·k·n·m·φ;

де
P
б


продуктивність бетонного заводу, м
3
/місяць;

V
max


максимальна потреба в
бетонній суміші, м
3
;

k


коефіцієнт нерівномірності бетонування (1,3

1,5)
;

n


кількість
робочих днів у місяці;

m


кількість робочих годин на добу;

φ


коефіцієнт використання
робочого часу (0,8

0,9).


30

Бетонні заводи бувають циклічної та безперервної дії (рис. 2.6, 2.7).

До складу бетонного заводу входять:


бункери для збер
ігання матеріалів;


дозувальне відділення;


бетонозмішувачі;


пристрої для видачі бетонних сумішей.












Рис.
2.5



Схема компонування технологічного обладнання
бетонозмішувального підприємства:

а

вертикальна, б

горизонтальна; 1

бункера цементу та
заповнювачів, 2

дозатори, 3

бункер, 4

бетонозмішув
ач,

5

бункер

накопичувач, 6

стрічковий транспортер, 7

шнек,
8

завантажувальна воронка, 9

ковшовий елеватор,

10

скиповий підйомник, 11

естакада, 12

автомобіль


31


Рис. 2.6


Схема технологічного процесу виготовлення цементно

бетонної
суміші в устаткуванні цикліч
ної дії:

1

склад щебеню та піску; 2

транспортер; 3

привід; 4

елеватор;

5

бункер; 6

дозатор; 7

бункер хімічних добавок; 8

приймальна воронка;

9

дозатор хімічних добавок; 10

змішувач циклічної дії; 11

бункер;

12

аерожолоб; 13

скл
ад цементу.




Рис. 2.7


Схема технологічного процесу виготовлення цементно

бетонної
суміші в устаткуванні безперервної дії:

1,2

склад щебеню та піску; 3,4

бункери для щебеню та піску; 5

стрічковий
дозатор; 6

бункер; 7

транспортер; 8

склад це
менту; 9

дозатор води;

10

дозатор цементу; 11

змішувач безперервної дії.


Приготування бетонних сумішей
здійснюють у циклічних (рис.
2.8) або
безпере
р
вних (рис. 2.9
) гравітаційних чи примусової дії бетонозмішувачах.


Рис. 2.8


Гравітаційний бетоно
змішувач:

а

загальний вигляд; б

схема конусного барабану; 1

корпус; 2

обичайка;

3, 4

лопасті, стрілки вказують переміщення бетонної суміші.


32

Гравітаційні бетонозмішувачі
безпере
р
вної дії являють собою
горизонтальний циліндр, що обертається навкол
о повздовжньої осі, на
внутрішній поверхні якого розташовані лопасті
.


Рис. 2.9


Бетонозмішувачі з примусовим змішуванням безперервної дії:

а

установка С

780; б

установка С

548 Р


Бетонну суміш від бетонного заводу до будівельног
о майданчика
транспо
ртують авто

бункерами, бортовими автомашинами, автосамо
скидами
,
авто бетоновозами та авто бетонозмішувачами. Для підвищення життєздатності
сумішей протягом кількох годин у них вводять уповільнювачі тужавлення
(лігносульфонати, після спиртову барду, буру то
що).

Автобетоновози

це автомашини із високим сферичним кузовом з
кришкою та подвійною обшивкою. Автобетонозмішувач

це встановлений на
шасі автомашини бетонозмішувач. Суміш можливо
завантажувати
в готовому
до вживання вигляді
, або воду і добавки подават
и перед розвантаженням.


2.4.4

Промислове виробництво сухих будівельних сумішей

Номенклатура продукції

В розвинутих країнах виробництво та застосування сухих будівельних
сумішей визнано самостійною наукомісткою й досить перспективною
підгалуззю промисловос
ті будівельних матеріалів, на розвиток і впровадження
якої працюють науково

дослідні центри й лабораторії фірм. До будівельних
матеріалів висуваються вимоги стосовно їх технологічних й експлуатаційних
властивостей, що дозволить підвищити якість будівельних
робіт і комфортність
житла. Технологія приготування на будівельному майданчику традиційних
розчинових сумішей не здатна відповідати вищезазначеним вимогам. Тому їх
все більше заміняють на попередньо приготовлені й р
оз
фасовані суміші.
Перший патент на виг
отовлення і застосування сухих будівельних сумішей був
опублікований у Європі в 1893 р. Впровадження технології приготування сухих
будівельних сумішей, бункерного транспортування й машинного нанесення
розчинів у період 1960

1995 р.р. дало збільшення прод
уктивності праці у

8 разів. В Україні практичне застосування будівельних сумішей почалося на
початку 90

х років ХХ століття. За порівняно короткий час ці матеріали

33

потіснили традиційні й продовжують завойовувати будівельний ринок.
Вітчизняне виробництво н
ових матеріалів склало серйозну конкуренцію
визнаним закордонним виробникам. В останні роки розширюється
номенклатура, удосконалюється виробнича й сировинна база, підвищується
якість, створюється науково

дослідна й нормативна база.

На українському ринку на
йбільш поширені сухі суміші призначені для
кріплення на поверхні конструкції виробів із штучних та природних матеріалів
(клей для плитки), для заповнення швів між облицювальними елементами
(затирка швів), для вирівнювання та фінішного оздоблення стін та ст
ель
(штукатурка), для вирівнювання підлоги під несуче покриття по наливній
технології (стяжки, самовирівнювальні підлоги).

За видом в’яжучого, яке застосовується, сухі будівельні суміші
підрозділяються на прості й складні. За видом в’яжучих, що використову
ються,
прості суміші бувають:


цементні;


вапняні;


гіпсові;


полімерні.

Складні суміші, на відміну від простих, складаються з декількох в’яжучих
речовин. Вміст кожної з них у складі суміші повинен бути не менше 10 %.
Якщо в’яжучого в суміші менше 10
%, то воно відноситься до добавок.

За призначенням сухі суміші розподіляються на типи:


ключі склади;


заповнювачі швів;


штукатурки;


шпаклівки;


наливні підлоги.

Умовне позначення матеріалу кожного типу визначається літерними
індексами і цифровими
показниками. С

позначення сухих сумішей. Перша
цифра означає призначення суміші. Далі матеріал диференціюється за областю
застосування.
Р
озподіл для клейових складів представлено у табл.
2.
1.


Таблиця
2.
1

Диференціація сухих сумішей за областю застосу
вання



Назва матеріалу

Позначення

1

Клей стандартний

СКп

(101

109)

2

Клей для плит із натурального каменю

СКп

(111

119)

3

Клей підвищеної пластичності

СКп

(121

129)

4

Універсальний клей

шпаклівка для систем скріпленої теплоізоляції

СКс

(131

139)

5

Кл
ейова суміш мурувальна

СКк

(151

159)

6

Клей спеціального призначення

СКк

(161

169)

7

Клей для монтажу ГКП на гіпсі

СКп

(171

179)


Область застосування визначає вид в’яжучого і фракційний склад
заповнювача. Незадіяні номери в позначеннях складів можуть б
ути використані
в подальших розробках нових матеріалів.




34

Матеріали для виробництва сухих будівельних сумішей

Існує ряд загальних вимог до мінерального в’яжучого, якими треба
керуватися при їх виборі для виробництва сухих сумішей. Специфічний підхід
до мін
еральних в’яжучих обумовлено особливостями технологій застосування
розчинів. З цього погляду наявність добавок у в’яжучих може викликати
нестабільність їх характеристик і негативно позначитися на якості сухих
сумішей. Істотні й такі показники в’яжучих, як
тонкість помелу, наявність
сторонніх домішок і часточок, які не погасилися (у гідратному вапні), ступінь
білизни (для кольорових і фінішних складів).

В сухі суміші вводять органічні спеціально підібрані зв’язуючі, що впливає
на швидкість твердіння, підвищу
є водостійкість і морозостійкість, а також
стійкість до різних хімічних впливів. Поєднання в складах двох в’яжучих


мінерального і полімерного, які ідеально доповнюють одне одного, приводить
до появи чудових властивостей будівельних матеріалів. Роль орган
ічного
зв'язуючого в сухих будівельних сумішах виконують редисперговані
сополімерні суміші. У композиційному складі суміші звичайно знаходиться

0,5

7 % модифікуючи добавок.

Більшу частку об’єму композиційного матеріалу займають «заповнювачі»
та «наповнюва
чі», які визначають експлуатаційні та декоративні властивості
матеріалу. Введення в систему інертного компонента знижує усадку, підвищує
міцність та тріщиностійкість системи. Для отримання суміші високої якості
гранулометричний розподіл усіх мінеральних ко
мпонентів повинен бути
відповідним чином оптимізований. Звичайний діапазон їх для сухих сумішей
складає 0,1

5 мм. У декоративних тинькувальних розчинах використовують
додаткові декоративні фракції мармуру, вапняку або слюди. Заповнювачі та
наповнювачі рі
зного гранулометричного складу одержують шляхом
подрібнення різних мінералів гірських порід, помелом та відповідним відсівом
на грохотах з різними ситами.

В якості волокнистих армуючи компонентів у виробництві високоякісних і
високотехнологічних матеріалів
у теперішній час застосовуються хімічні
волокна

целюлозні, поліакрилонітрильні, поліамідні, поліпропіленові,
волокна на основі полівінилового спирту, а також скловолокна, оброблені
спеціальним лугостійким складом. Функціональні хімічні волокна вводять д
о
складу мінеральних систем для поліпшення технологічних та експлуатаційних
властивостей. При цьому участь волокон у композиційних складах не
обмежується функцією наповнювача, істотне значення тут має і їх
модифікуючий вплив. Введення волокон до складу ком
позиційних матеріалів
при приготуванні та використанні розчинових сумішей надає останнім
тиксотропних властивостей, підвищує водоутримуючу здатність, знижує
водовідділення, зменшує фактор розшарування, поліпшує фіксуючу здатність
(протидіє сповзанню плитки
в плиткових клеях). У розчинах і покриттях
дисперсне армування збільшує межу міцності при стисканні й розтягу (на 30

50%), знижує усадочні деформації, запобігає утворюванню тріщин, збільшує
еластичність, опір удару й навантаженням, підвищує морозостійкіст
ь. Стан
поверхні волокна і його гідрофільність (здатність до змочування) визначає його

35

водовбирні й водовід давальні властивості, здатність до рівномірного розподілу
в різних мінеральних середовищах. При гомогенному розподілі волокна
утворюється тримірний
каркас зі стабільно стійкими характеристиками. Рідка
фаза розчинової суміші добре утримується в такому каркасі. Введення волокна
до суміші сприяє підвищенню її адгезії до основи й формостійкість. Тим самим
за один робочий процес можна виконати товстошарове
покриття. Армування
суміші, призначеної для шпарування різних щілин і заповнення швів,
перешкоджає утворенню мікротріщин при твердінні суміші. Величина усадки
матеріалу при оптимально підібраному мінералогічному складі суміші
знижується до нульової.

Взаєм
одія волокон з композиційним матеріалом обов’язково повинна
враховуватись при виборі їх типу і розмірів, виходячи з умов і області
застосування конкретного матеріалу. Хімічний склад і довжина волокон
помітно впливає не лише на технологічні, але й на експлу
атаційні
характеристики розчинів (затверділих покриттів).

0
50
100
150
7 діб
14 діб
28 діб
контрольний зразок (без волокон)
поліамід 6 мм
поліамід 6 мм
целюлоза
поліакрилонітрил
поліетилен
поліпропілен

Рис. 2.10

Вплив добавки волокон на величину адгезії розчину

в стандартних умовах

Як видно з рис.1
модифікація сумішей хімічними волокнами в цілому
підвищує адгезію
покриття до основи, однак в залежності від рівня
змочуваності волокон. Кращі показники, як бачимо, у добре змочуваних
поліамідних волокон.

При приготуванні суміші треба брати до уваги, що короткі і середні
волокна довжиною до 500 мкм легко гомогенізуються
у змішувачах будь

якого
типу. Довгі волокна (більше 500 мкм) рекомендується змішувати у
високодисперсних змішувачах


Технологічні схеми та обладнання виробництва сухих будівельних сумішей

Організація технологічного процесу виробництва сухих будівельних
сум
ішей принципово однакова для заводів будь

якої потужності і передбачає
необхідність технічного забезпечення всіх операцій з виробництва продукції.
При цьому організація виробництва визначає обов’язковість виконання
наступних умов: процес змішування компози
цій на основі різних в’яжучих
варто робити в окремих змішувачах; ємності для збереження компонентів

36

суміші також повинні бути диференційовані; дозувальні системи підбираються,
виходячи з умов забезпечення необхідної точності дозування компонентів.

Завод з
виробництва сухих сумішей має таке технологічне устаткування:


ємності (сховища в’яжучих, заповнювачів (наповнювачів), модифікуючи
добавок

основних і витратних);


вагові (ємнісні) дозатори, призначені для дозування необхідної кількості
компонентів сумі
ші;


змішувач для механічного перемішування і гомогенізації компонентів суміші;


фасувально

пакувальні установки готової продукції.

Приготування якісних сухих модифікованих сумішей пред’являє особливі,
підвищені вимоги до якості і стабільності показників
вихідних матеріалів


компонентів суміші, насамперед в’яжучих, заповнювачів і наповнювачів
(властивості, рівень вологості, фракційний склад), вибору модифікуючи добавок.

Технологічна схема обов’язково містить у собі ділянку підготовки
заповнювачів, яка вк
лючає в себе сушіння і розсів за фракціями. Сушильна
установка повинна бути ефективною, екологічно чистою та забезпечувати
потреби виробництва у необхідному обсязі. В якості сушильного пристрою
найчастіше використовують сушильний барабан, хоча останнім час
ом
набувають поширення найбільш ефективні сушильні пристрої (наприклад,
сушіння в «киплячому» шарі тощо). Сушильним агентом слугують продукти
згоряння газоподібного або рідкого палива в суміші з повітрям.

На сучасних заводах виробничі потоки регулюються і
керуються за
допомогою комп’ютеризованої системи керування, контролю й обліку.
Відповідно до заданої програми комп’ютер контролює якість і наявність
сировинних матеріалів, вибирає з усього набору необхідні види сировини і
модифікуючи добавок, дозує їх з ви
сокою точністю і систематизує виробничі
показники з аналізом характеристик всіх операцій технологічного процесу.


Установки, заводи та основне технологічне обладнання з виробництва
сухих будівельних сумішей


Класичний завод з виробництва сухих будівельних
сумішей представляє
собою змішувальну башту. У верхній частині башти розміщені силоси для
зберігання сировинних компонентів, нижче знаходиться технологічне
обладнання для дозування, змішування та пакування.

Перевагою даної схеми виробництва є те, що для за
вантаження в силоси
сировинні матеріали транспортуються вгору лише один раз. В міру
проходження технологічного ланцюга вони самопливом рухаються вниз.

Кількість силосів для зберігання основних компонентів прямо не пов’язана
з кількістю

виробничих рецептурн
их компонентів.

Продуктивність бетонного
заводу визначають за формулою

P
б
 V
max
·k·n·m·φ;

де
P
б


продуктивність бетонного заводу, м
3
/місяць;

V
max


максимальна потреба в
бетонній суміші, м
3
;

k


коефіцієнт нерівномірності бетонування (1,3

1,5);

n


кіль
кість
робочих днів у місяці;

m


кількість робочих годин на добу;

φ


коефіцієнт використання
робочого часу (0,8

0,9
).


37

Бетонні заводи бувають циклічної та безперервної дії (рис. 2.6, 2.7).

До складу бетонного заводу входять:


бункери для зберігання мат
еріалів;


дозувальне відділення;


бетонозмішувачі;


пристрої для видачі бетонних сумішей.

Зазвичай рекомендується на заводах з виробництва сухих будівельних
сумішей на основі цементного в’яжучого використовувати не менше восьми
силосів (2

портландцеме
нт, 1

білий цемент, 1

вапно, 4

пісок різних
фракцій). Але треба передбачити при конструюванні змішувальної башти
нарощування кількості силосів в майбутньому.

Силоси заповнюються пневматично. Кожен силос обладнано напірним
рукавним фільтром, призначен
им для очищення транспортованого повітря від
пилу. При регенерації рукавів впійманий піл повертається в свій силос. Силоси
обладнані системою аерації, яка запобігає злежуваності сировинних
компонентів. Тиск повітря, яке подається на аерацію в кожному силос
і,
регулюється автономно.

Щоб уникнути переповнення, силоси обладнуються сигналізаторами
верхнього рівня. Якщо рівень в силосі досяг граничної величини, зупиняється
подача сировини або перекривається клапан на тракті пневматичної подачі.
Щоб виключити можл
ивість випадкового завантаження в один силос двох
різних компонентів, наповнену трубу кожного силосу замикають на замок.

Основні компоненти дозують за масою, для чого використовують бункерні
ваги. Верхня межа завантаження вибирається, виходячи з умов заван
таження
змішувача (50

100%). З силосів компоненти потрапляють на ваги послідовно
один за одним. Цикл дозування кожного компоненту включає три стадії:
подавання з високою швидкістю, подавання з низькою швидкістю, пауза для
перевірки фактичної маси. Протяг
ом одного циклу відбувається змішування на
бункерних вагах послідовно 10 і більше компонентів.

Для забезпечення надійного завантаження тонко дисперсних компонентів
конічну частину силосу обладнують системою аерації. Повне вивантаження в
силосах досягається
завдяки правильному вибору кута нахилу
стінок в конічній
частині, що
забезпечує проходження процесу без збуджувача вивантаження.

Пісок, особливо крупнозернистий, має високу абразивність. Тому часто
відмовляються від шнекового подавання на користь гравітац
ійного, при
цьому
пісок подається на ваги
самопливом, а дозування здійснюється за допомогою
шиберних
заслінок
з пневмоприводами.

Швидкість подавання компонента на ваги вимірюється в залежності від
величини відкриття шибера. В порівнянні зі шнеками точніст
ь дозування
шиберами менша.

Для позачергового подавання зважених компонентів від одних ваг до двох
змішувачів використовуються двоходові розподілювачі.

Бункерні ваги, а також усі тракти подавання компонентів виготовляються в
закритому варіанті.


38

Очищення по
вітря, яке витісняється при заповненні бункерних ваг,
здійснюється системою аспірації або автономними фільтрами. Легкі
заповнювачі (перліт) мають дуже малу та нестабільну насипну масу, тому
вагове обладнання не застосовується. Для їх дозування необхідний о
б’ємний
дозатор. Добавки дозуються за масою. Можливі три варіанти: автоматична
система вагового дозування добавок, вагове дозування компаундів, введення
добавок вручну. Система автоматичного дозування добавок аналогічна системі
дозування основних компонен
тів і включає бункери для складування добавок,
дозувальні шнеки та бункерні ваги.

Бункери можуть мати об’єм 1,5

2,5 м
3
і більше, а кількість

8

16 штук.
Добавки завантажують з мішків вручну. Кути нахилу стінок і розміри
випускних отворів вибирають з р
озра
хунку роботи з погано витікаючи
ми
продуктами. Бункери часто обладнуються додатковими збуджувачами


колотушками, аерацією, розрихлювачами. Дозуючі шнеки і ваги принципово не
відрізняються від аналогічного обладнання, що використовується для в’яжучих.

У випадку використання прем
іксів витрати на обладнання менші, тому що
мова йде про дозування одного компонента. Виготовлення компаундів доцільно у
тих випадках, коли є декілька виробництв сухих будівельних сумішей. Компаунди
перевозяться у «біг

бегах». Одн
а з переваг цієї упаковки в тому, що «біг

бег»
може відігравати роль витратного бункера, з якого добавка подається на ваги.

Ручне введення добавок застосовують з метою економії коштів. Добавки
зважуються на звичайних торгівельних вагах, розфасовують в полі
етиленові
пакети або банки і в необхідний момент вводять в змішувач.

Система керування програмується на роботу з перервами

в той момент, коли
необхідно ввести добавку, комп’ютер направляє повідомлення оператору і чекає
підтвердження, після чого робота в
автоматичному режимі продовжується.

Комп’ютерна система керування заводом зазвичай має дворівневу
структуру. Найважливіша функція системи

дозування

може бути
реалізована як на рівні контролера, так і за допомогою комп’ютера.


Основне технологічне облад
нання


Основним змішувачем, який використовується при виробництві сухих
будівельних сумішей, є горизонтальний змішувач

центрифуга. Час змішування
залежить від багатьох факторів: конструкції і об’єму змішувача, конфігурації та
швидкості руху робочих органів
, складу та властивостей інгредієнтів. Для
кожного конкретного складу
термін
змішування слід підбирати індивідуально,
дослідним шляхом. При підборі об’єму змішувача

центрифуги в розрахунок
беруть усереднене значення кількості циклів за годину: 24

при вир
обництві
простих сумішей, 13

при виробництві сумішей з незначною кількістю добавок.

Виробниками змішувачів

центрифуг пропонуються об’єми робочої камери
0,3; 0,65; 0,8; 1,2; 1,5; 2; 3 м
3
.

Розподілення в суміші добавок, які вводяться в кількості менше 1%,
є
найбільш складним завданням. Якість модифікованих сумішей визначається
розподіленням малих об’ємів добавок. Відхилення вмісту хімічної добавки
усього на 0,1 % може впливати на експлуатаційні властивості готового

39

продукту більше ніж відхилення співвідноше
ння в’яжучого і заповнювача в
межах декількох відсотків.

Ефективність змішування в значній мірі пов’язана з конфігурацією
робочих органів змішувача. Лопасті змішувача

центрифуги у формі плуга
(фірма Lodige) розорюють кільце продукту, який притискається від
центровою
силою до стінки, і відкидає його праворуч та ліворуч від себе. Лопасті
традиційної форми забезпечують осьове переміщення компонентів суміші до
центра, в той час як додаткові лопасті, розміщені ближче до осі,
використовують для організації осьовог
о переміщення компонентів у
зворотному напрямку. Кути нахилу лопастей, площа
їхньої
поверхні
знаходяться у тісному зв’язку зі швидкістю обертання головного валу. Якщо в
склад суміші входять інгредієнти, схильні до агломерації, змішувачі

центрифуги обладну
ють подрібнювачами. Їхнє застосування доцільне при
виготовленні сумішей, які армуються волокнами, і необхідне, якщо в склад
сухої суміші хоча б одна добавка вводиться в рідкому стані.

Для контролю якості змішування змішувач може бути обладнано
пробовідбірн
иком з пневмоприводом. Відбір проб може виконуватись в
ручному або автоматичному режимі, залежно від завдання: поточний контроль,
перехід від однієї рецептури до іншої, підбір режиму для нової суміші.

Процес фасування сухих сумішей в мішки складається з та
ких операцій:


подавання продукту;


дозування продукту; подача порожніх мішків; наповнення мішків;
видалення наповнених мішків;


збирання та знесилення забрудненого повітря;


збирання розсипаних порошків.

Подавання продукту в бункер фасувальної машини
може здійснюватись
одним з трьох способів:


гравітаційним подаванням (під дією власної ваги);


механічним способом (гвинтовий, стрічковий, ковшовий конвеєр або
інший пристрій);


пневматичним способом.

Оптимальним варіантом є розміщення фасувальної маши
ни прямо під
змішувачем. Простота гравітаційного подавання поєднується в цьому випадку з
можливістю швидкого переходу від однієї рецептури до іншої. Важливо, щоб
продуктивність змішувача відповідала продуктивності пакувальної машини.

Дозування, наповнення
й скидання мішків

операції, які виконуються
фасувальною машиною. Дозування в мішки здійснюється за масою.

Система збирання та повернення просипань при фасуванні сухих сумішей
може бути відсутньою або виконаною в спрощеному варіанті, оскільки це
некондиці
йний товар і повертатись назад в бункер фасувальної машині не повинен.

«Біг

беги» використовують для перевезення і складування порівняно
недорогих, але тих, що використовуються у великих об’ємах сумішей


мурувальних, монтажних, штукатурних, бетонних. «Біг

беги» виконують функцію
виключно транспортного засобу. За призначенням вони ближче до спеціалізованих
контейнерів багаторазового використання ніж до стандартної упаковки.


40

Дрібне фасування використовується для найбільш дорогих сухих сумішей,
які споживають
ся у невеликих кількостях, наприклад, кольорових сумішей для
розшивання швів. Сухі суміші упаковують у багатошарові паперові пакети, які
після наповнення заклеюють або зашивають. Фасувальним обладнанням слугують
дозатори різних типів. Заповнені та зашиті п
акети підлягають груповій упаковці. З
групових удавок на піддоні формують транспортну одиницю вантажу.

Установками малої потужності прийнято вважати компактні технологічні
лінії продуктивністю 2

4 т/год. При роботі в одну зміну такі установки
дозволяють
виготовляти до 500 т сухих сумішей на місяць.

За складом обладнання та своїми технологічними можливостями установки
значно відрізняються одна від одної. Серед них є найпростіші схеми з ручним
зважуванням вихідних компонентів і автоматизовані лінії різної к
онфігурації.
Які працюють під керуванням комп’ютера. Установки малої потужності
дозволяють розвантажити основне виробництво від продукції, що випускається
малими партіями. Їх також застовують для виробництва сумішей обмеженого
використання.

Такі установки
можна розмістити в будь

яких виробничих приміщеннях
висотою 8

9 м. Перевагою установок є компоновочна гнучкість та можливість
поетапно нарощувати обсяги виробництва. Для початку роботи достатньо
придбати вузол змішування та фасування, які можна потім доп
овнювати іншими
ділянками. Найпростіший варіант установки складається з чотирьох компонентів:
змішувача циклічної дії, фасувальної машини з рукавним фільтром, пересувного
бункера, що переміщується за допомогою тельфера, та силосного складу.
Пересувний бунк
ер служить для зважування вихідних компонентів та подачі їх до
змішувача. Порожній бункер встановлюють на ваги та завантажують в нього
компоненти послідовно в кількості та у відповідності з вибраною рецептурою.
Заповнений бункер переміщують до змішувача та
розвантажують, після чого
повертають на ваги та переходять до набору наступної порції.

Змішувач з площадкою обслуговування розміщують на висоті 4

5 м над
рівнем підлоги. Фасувальна машина знаходиться під змішувачем. Бункер
фасувальної машини обладнаний си
гналізатором рівня, який призначений для
контролю вільного місця в бункері. Якщо місця недостатньо, виваження суміші
зі змішувача блокується. Рукавний фільтр слугує для очищення запиленого
повітря в зоні фасування. Місце завантаження компонентів в пересув
ний
бункер також вимагає ефективної аспірації, оскільки пересипання
супроводжується утворенням пилу.

Силосний склад дає можливість приймати та зберігати вихідні компоненти,
які доставляються автомобільними та залізничними цистернами. Силоси
завантажуються
пневматично для очищення повітря, яке потрапляє в
атмосферу, кожний силос обладнано рукавним фільтром.

Із силосів за допомогою гвинтових конвеєрів

дозаторів компоненти подають
у встановлений на вагах змішувач. Компоненти з різних силосів подаються
позачерг
ово. В процесі завантаження кожний компонент безперервно зважується
разом зі змішувачем. Дозування здійснюється у двошвидкісному режимі та
включає перевірку фактичного значення дози компонента.


41

На усіх стадіях технологічного процесу від завантаження силосу
до
пакування продукції дисперсні матеріали транспортуються закритими
трактами, що важливо з точки зору екологічної безпеки виробництва.

Обладнання для сушки та класифікації піску включають в склад установки,
якщо в межах досяжності немає постачальників су
хого піску необхідної якості.

Пісок природної вологості завантажують в приймальний бункер, звідки він
за допомогою живильника та елеватора безперервно подається в сушильний
агрегат. Висушений пісок елеватором подається в
установлений
над силосами
класифіка
тор, розділяється на фракції різної крупності і надходить в силос.

Склад вихідних компонентів представляє собою групу з трьох

чотирьох
силосів на загальній опорній конструкції. Два силоси призначені для
складування піску однієї або двох фракцій. Два інши
х слугують для приймання
і зберігання тонко дисперсних мінеральних в’яжучих і заповнювачів, які
завантажуються пневматично.

Обладнання для розпакування включають в склад установки, коли немає
можливості організувати доставку деяких компонентів навалом. М’я
кі
контейнери є найбільш зручними для транспортної упаковки сипких матеріалів.

Дуже зручні контейнери з донним клапаном, що представляє собою рукав,
який вшивається в днище контейнера. Вміст такого контейнера можна
використовувати за необхідності, що особл
иво важливо при виготовленні
сумішей малими партіями.

Пристрій розпакування контейнерів з донними клапанами звичайно
складається з двох частин. Вузол вивішування слугує для підтримання
контейнера, який вивантажується у вертикальному положен
ні. Вузол
виван
таження призначе
ний для розв’язання і зв’язування донного клапана.

Вузол розпакування розміщується близько від змішувача з протилежного
від силосів боку. Компонент, що вивантажується в змішувач, подається за
допомогою похилого гвинтового конвеєра, алгоритм
роботи якого аналогічний
роботі горизонтальних конвеєрів.

Обладнання для розпакування мішків використовують, коли необхідні для
виробництва сумішей компоненти доступні лише в мішках.

Пристрій для розпакування мішків представляє собою воронку, обладнану
ре
шіткою і рукавним фільтром. Мішки розрізають на решітці вручну. Запилене
повітря з зони розпакування витягується і, проходячи через рукавний фільтр,
очищується. Вловлений пил при регенерації рукавів повертається в воронку і не
утворює відходів.

Включення в
технологічну схему високоефективних пиловловлювальних
циклонів і рукавних фільтрів, іншого пиловловлюючого обладнання, наявність
критих механізованих складів виключає викиди в атмосферу. У випадку
несприятливих результатів контролю готової продукції є мож
ливість направити
матеріал на корегування, що робить виробництво технологічно безвідходним.
Застосування в повному обсязі засобів механізації при перевезенні продукції
значно покращує екологічний стан на будівельному майданчику.




42

2.4.5

Виробництво асфальт
обетону

Асфальтовим бетоном називається суміш матеріалів різної крупності (піску,
щебеню або гравію розмірами від 5 до 30 мм, тонкомелених вапняків) та бітуму.

Пористість асфальтобетонів складає від 2 до 18 %, в залежності від
призначення. Вміст крупного заповнювача в асфальтобетонах

від 20 до 60 %.
Орієнтовані склади ас
фальтобетонів наведені в табл. 2.2.


Таблиця 2.2


Орієнтовані склади асфальтобетонів, % за масою

Вид асфальтової суміші

Компоненти

суміші

каркасної
структу
ри

базальної
структури

лита

мастика

Бітум

6

7

8

9

10

11

12

13

Щебінь

52

54

30

32

24

26



Пісок

34

36

52

54

45

47

54

58

Мінеральний
порошок

6

8

8

10

20

22

30

33


До складу асфальтових сумішей можуть додаватися добавки ПАР.

Асфальтобетонні суміші залежно від в’язкості бітуму та температури при
укладенні в дорожнє полотно поділяють на гарячі, теплі та холодні.

Гарячу суміш готують на основі в’язких бітумів та укладають при
температурі не нижчій ніж 120
о
С. Формування структу
ри асфальтобетону в
основному закінчується після ущільнення поверхні дорожніми котками.

Теплу суміш виготовляють використовуючи в’язкі та рідкі бітуми,
температура укладення яких не нижче 70
о
С. Процеси структуроутворення в
асфальтобетоні (залежно від виду
бітуму та погодних умов) можуть тривати

від 2…3 годин до декількох тижнів.

Холодну суміш готують на рідких бітумах, укладають при температурі
навколишнього середовища не нижче 5
о
С. Структуру асфальтобетону
формується повільно (20…40 діб) залежно від шви
дкості загуснення бітуму, а
також від погодних умов та інтенсивності руху автомобілів. Особливістю
холодних асфальтобетонних сумішей є здатність деякий час залишатися
сипкими, що дозволяє їх зберігати (без погіршення властивостей) протягом 8
місяців. Холод
ні суміші використовують для покриття та ремонту доріг із
невеликою інтенсивністю руху.

Дьогтебетон

це штучний будівельний матеріал, отриманий ущільненням
суміші дьогтю, щебеню, піску та мінерального порошку.

Залежно від якості мінеральних компонентів і
фізико

механічних
властивостей асфальтобетони поділяю
ть на марки відповідно до табл. 2.3.

Вимоги до асфальтобетону висуваються відповідно до класу суміші, виду,
групи, типу, марки в залежності від дорожньо

кліматичного району використання.

Найбільш пошир
ена марка використовуваних бітумів

БНД 60/90.


43

Т
аблиця 2.3


Позначення асфальтобетонів



Тип, класифікація

Показники властивостей

Шифр

гарячі

АСГ

1.

Клас сумішей

холодні

АСХ

крупнозернистий

КР

дрібнозернистий

ДР

2
.

Вид асфальтобетону

піщаний

Пщ

щільні

Щ

пористі

П

3.

Група за щільністю

високопористі

ВП

А

А

Б

Б, Бх

В

В, Вх

Г

Г, Гх

4.

Тип гранулометрії заповнювача

Д

Д, Дх

I

I

5.

Марка асфальтобетону

II

II


До складу а
сфальтобетонних заводів (рис. 2.11
) входять ємності, кр
иті
майданчики для зберігання бітумів. Склади заповнювачів, мінерального
порошку та добавок.


Ри
с. 2.11


Схема виробництва асфальтобетонної суміші

за традиційною технологією:

1,2

склад заповнювачів, 3,4

стрічковий конвеєр, 5

сушильний барабан,

6,
7

циклони, 8

елеватор, 9

сортувальний пристрій, 10

змішувач,

11

склад мінеральних добавок, 12

нагрівач бітуму, 13

бункери готової
продукції, 14

кабіна оператора.


Запитання для контролю знань

1. Назвіть основні підрозділи бетонозмішувальни
х заводів.

2. Складіть перелік устаткування на бетонозмішувальному заводі.

3. В яких випадках ефективне застосування установок безупинної дії?

4. Проаналізуйте різні фактори при вирішенні питань розміщення
бетонозмішувальних заводів.

5. Схарактеризуйте спо
соби виробництва асфальтобетонних сумішей.



44

2.5 Виробництво керамічних виробів


Керамічні матеріали одержують з глинистих мас формуванням, суші
н
ням і
под
а
льшим випалюванням.

За призначенням керамічні матеріали й вироби поділяють на такі види:
стінові

це
гла звичайна, цегла й каміння порожнисті й пористі; для
зовні
ш
нього облицювання

цегла й каміння керамічні лицьові, кераміка
килимова, плитки керамічні фасадні; для внутрішнього облицювання

плитки
й плити для стін і підлог; покрівельні

черепиця; труби


дренажні й
каналізаційні; заповнювачі для легких бетонів

керамзит, аглопорит;
санітарно

технічні вироби

ва
н
ни; дорожня цегла; вогнетривкі матеріали.

Як
глинисту
сировину використовують глини, суглинки, глинисті сланці,
аргіліти, леси. Можуть бути за
стосовані також інші види мінеральної сировини, в
тому числі діатоміти, трепели, кварцити, магнезити, боксити, хромисті залізняки та
деякі промислові відходи. Для одержання технічної кераміки використовують чисті
оксиди алюмінію, кальцію, магнію, діоксиди
цирконію, торію тощо. Таку кераміку
застосовують, наприклад, в радіо

та космічній техніці.


2.
5.1
Сировина для виробництва керамічних матеріалів


Сировину для виробництва будівельної кераміки поділяють на пластичну і
непластичну. До
пластичної сировини
в
ідносять глинисті породи, які
забезпечують одержання зв’язної, зручної до формування маси і міцного
водостійкого черепка після випалювання.
Непластична сировина

це
добавки, які покращують технологічні властивості формувальної суміші
(полегшують сушіння,
зменшують усадку, знижують температуру
випалювання) і надають готовим виробам потрібних властивостей (пористості,
теплопровідності, кольору тощо).

Спіснювальні добавки
вводять у керамічну масу, щоб знизити пластичність
і зменшити повітряну та вогневу усад
ки за рахунок меншої водопотреби
формувальної маси. Для цього використовують шамот, де гідратовану глину,
кварцовий пісок, гранульований шлак, золу ТЕС. Шамот

це зернистий
порошок із зернами 0,16…2,5 мм, який отримують подрібненням попередньо
випаленої
до спікання глини. Шамот поліпшує сушильні властивості глин.
Дегідратовану глину одержують її випалюванням при температурі 700…750
о
С
з наступним подрібнюванням.

Плавні
знижують температуру випалювання й спікання глини, підвищують
щільність виробів. Як пла
вні використовують польові шпати, залізну руду,
доломіт тощо. Вони здатні утворювати з SiO
2
та l
2
O
3
більш легкоплавкі
силікатні розплави.

Поротвірні добавки
вводять у сировинну масу для одержання легких
керамічних виробів. Такими добавками є магнезит, кре
йда, доломіт, які під час
випалювання виділяють СО
2
, а також вигоряючі добавки

тирса, відходи
вуглезбагачувальних фабрик, золи ТЕС, лігнін, подрібнене буре вугілля.

Пластифікуючи добавки
сприяють підвищенню пластичності маси й
поліпшенню її здатності до
формування при отриманні виробів. До них

45

належать високо пластичні глини, бентоніти, а також поверхнево

активні
речовини типу лігносульфонату технічного ЛСТ).


2.5.2

Матеріали для декорування (глазур, ангоби, керамічні фарби)

Глазур


це склоподібне пок
риття, завтовшки 0,1…0,2 мм, яке наносять на
поверхню керамічного виробу і закріплюють випалюванням. Крім підвищення
декоративних властивостей, глазур знижує водопроникливість, підвищує
міцність та атмосферостійкість керамічних виробів. Основні компоненти

глазурі: кварц, польовий шпат, каолін, солі лужних та лужноземельних металів.
Глазурі наносять методами занурення, поливання або пульверизацією на
попередньо випалені вироби у вигляді водної суспензії. При випалюванні
тверда речовина глазурі розплавляєтьс
я у вигляді тонкої плівки.

Ангоб
виготовляють з білої або кольорової глини. Ангоб при випалюванні
не розплавляється і надає виробу матової поверхні.

Керамічні фарби

це забарвлені мінеральні сполуки металів із
керамічними масами і глазурами, утворені у пр
оцесі випаювання. Барвниками в
них є природні або штучні пігменти (наприклад, графіт

сірий, оксид заліза


коричневий, оксид хрому

зелений).


2.5.
3

Основи технології керамічних матеріалів і виробів

Обробка глинистої сировини може бути природною (викор
истання
атмосферних процесів

зволоження і висихання, заморожування і відтавання,
вивітрювання), механічною (рихлення, подрібнення з видаленням каміння,
дозування з добавками, тонке подрібнення) та комбінованою, з фізико

хімічною
обробкою(паро зволоженням
, вакуумуванням), введенням спеціальних добавок
(пластифікуючи, спіснювальних, вигоряючих) та вилежуванням обробленої
маси у шихтозапасниках.

Природний спосіб обробки сировини вимагає багато часу, великих площ і
не забезпечує повного видалення кам’янистих
включень. Механічний спосіб є
більш ефективним.

Переробку сировинної маси та формування виробів залежно від
властивостей вихідної сировини й виду виробів, що виготовляються, виконують
пластичним, напівсухим або лікерним (мокрим) способами.

Пластичне формув
ання
застосовують тоді, коли глиниста сировина волога,
пухка. Пластична маса зволожується до вологості 20…25 %. Такий спосіб
передбачає формування виробів на стрічкових пресах.

Шлікерний (мокрий) спосіб
полягає в тому, що вихідні матеріали
подрібнюють раз
ом з водою в кульовому млині при вологості 45…60 % до
одержання однорідної маси. Методом лиття виготовляють вироби складної
конфігурації та тонкостінні.

Проміжною операцією технологічного процесу виробництва керамічних виробів
є
сушіння.
Воно необхідне для
надання сирцю механічної міцності й підготовки його
до випалювання. Сушіння виробів може бути природним (на відкритому повітрі) та
штучним ( у спеціальних пристроях

сушарках). Режим сушіння у сушарках:
температура теплоносія 130…170
о
С, тривалість суші
ння 30…72 год.


46

2.5.
4

Загальна технологічна схема виготовлення керамічних виробів


Незважаючи на широкий асортимент керамічних виробів, різномані
т
ність
їхніх форм, фізико

механічних властивостей та видів сиро
винних мат
е
ріалів,
основні етапи виготовлення та
ких виробів спільні: потрібно видобути
сировинні матеріали, підготувати сировинну масу, сформувати вироби
(сирець), висушити їх, випал
и
ти, обробити та впакувати.

Готуючи сировинні матеріали, насамперед руйнують природну стру
к
туру
глини, вносять добавки, зв
оложують до потрібної форму
вальної волог
о
сті й
утворе
н
ня зручної для формування глиняної маси.

Переробку сировинної маси та формування виробів залежно від
власт
и
востей вихідної сировини й виду виготовлюваних виробів вико
нують
пластичним напі
в
сухим або шл
ікерним (мокрим) способами.

Застосовуючи
пластичний
спосіб формування виробів (рис
.
6.1), глину
подрібнюють на вальцях грубого і тонкого помелу. Для ефективнішого
подрібнення її ще піддають переробці в бігунах. Після подрібнення глину
п
о
дають у глинозмішув
ач, де вона перемі
шується з добавками до однорідної
пластичної маси й зволожується до вологості 20..25%. Такий спосіб передб
а
чає
формування виробів на стрічкових пресах, які можуть бути вак
у
умними і без
вакуумними. Для формува
н
ня порожнистої цегли і керам
ічного каміння у
мундшту
ці преса встановлюють порожнино

утворювальне осер
дя, що
скл
а
дається із скоби, до якої прикріплено стержні

порожнино

утворювачі.
Вакуумування глини дає. змогу видалити з неї повітря знизити формувальну
вологість на З...4 %, поліпш
ивши вдвічі

втричі формувальні та міцнісні
власт
и
вості сирцю. Глиняний брус, який виходить з

під преса, розрізають
автоматичним різальним апаратом на вироби з
а
даного розміру.

Пластичним формуванням виготовляють звичайну та порожнисту це
г
лу,
к
а
міння, керамі
чні труби.

За напівсухим способом виробництва глину спочатку подрібнюють і
підсушують до вологості 6..8%, потім подрібнюють у
дезінтеграторах
,
просівають, зволожують порошок парою до вологості 8...12 % і ретельно
перем
і
шують у глинозмішувачі. Підготовлену
масу пресують на гідравлічних
або механічних пресах під ти
с
ком 15..40 МПа. Відформовані вироби
випалюють у тунельній або щілинній п
е
чі.

Напівсухий спосіб переважає пластичний, оскільки не потребує суші
н
ня
виробів і дає змогу використовувати мало пластичні
глини, завдяки чому
зменшується потреба у виробничих площах і кількості працівників. Проте ц
е
гла
напівсухого пр
е
сування має меншу морозостійкість.


2.5.5

Виробництво керамзиту

Керамзит здобувають випалюванням попередньо сформованих гранул із
спучуваних гли
н з добавками чи без них. У
залежності
від фізико

механічних
властивостей вихідної сировини застосовуються сухий, пластичний способи
виробництва керамзиту.

Сухий спосіб застосовують при використанні сланців, шунгитутримуючих
порід,
аргілітів
і інших однорі
дних по складу крупно структурних

47

камнеподібних порід, що піддаються при кар'єрній вологості дробленню і
розсіву (рис
.
7.1).

При підготовці напівфабрикату фракцій 2,5

5 і 5

15 чи 5

10 і 10

20 мм
перевага повинна бути віддана
двох
чи триступінчастому дробле
нню сировини
з відсіванням придатних фракцій після кожного дробильного агрегату. Таке
рішення зменшує вихід фракцій менш 2,5 мм, що при відсутності лінії але
випалу керамзитового піску йдуть у відвал. Окремі фракції сирцю подають з
видаткових бункерів ваго
вими дозаторами в обертову піч (розміром

2,5Х24 м)
попередньої теплової обробки (до 400
0
С в плин 20
хв.
), а потім в обертову
випалювальну піч (розміром 3,5Х20 м), де матеріал спучується при

1120

1150С на протязі 12

15 хв.

Щоб уникнути утворення спеків у
2 м від зони спучування з боку гарячого
кінця подають порошок вогнетривкої глини, кварцового піску чи піритних
недогарків. Готовий продукт із температурою близько 900 С надходить по
жолобу через откатну голівку печі в барабанний холодильник (розміром 2,
2Х16 м)
для охолодження до 600 С. Остаточне охолодження до 70 С відбувається в
аерожолобі шириною 200 мм і довжиною 10 м.

До позитивних сторін сухого способу виробництва варто віднести простоту
схеми, не численність технологічних переділів, менша витрата
електроенергії,
зменшення витрат на організацію виробництва. Недоліки способу: неповне
використання сировини, неможливість коректування складу напівфабрикату
органічними і мінеральними добавками, одержання готового продукту
підвищеної крутості.

Пластичний
спосіб
підготовки сировини і готування напівфабрикату
застосовують при використанні зволожених пластичних і пухких глинистих
порід однорідного і неоднорідного складу.

Переробка добре спучуючихся глин по пластичному способі зводиться в
основному до поперед
ньої обробки маси, грануляції і подачі гранул сирцю в
сушильну установку чи в обертову піч. Для уведення твердих добавок
передбачений прийомний бункер зі стрічковим живильником, що дозує добавки
безпосередньо на лінію переробки глин. Рідкі добавки при нео
бхідності
подають насосом у видатковий бак, постачений вентилем і механізмом
дозування. Для формування гранул використовують стрічкові преси зі
спеціальними мундштуками з отворами діаметром 6

12 мм.

Опудрююча установка складається з прийомного бункера, шне
ка

живильника, стрічкового елеватора, видаткового бункера, дискового
живильника й опудрюючого барабана розміром 1,6Х8 м. Опудрюючу добавку в
окремих випадках по
дають також через холодний чи га
рячий кінець печі.

Сирцьові гранули обпалюють в обертових печах
довжиною 20

50 м і
діаметром 1,8

3 м
(рис.
2.12
)
.
Після випалу охолоджені в барабанних чи
шарових холодильниках гранули з температурою близько 80 С подають
скребковими конвеєрами й елеваторами у відділення гр
а
ві
єсортування.





48














Запитання для
контролю знань

1.
Схарактеризуйте способи отримання керамічних виробів.

2. Складіть технологічну схему виробництва керамічної цегли.

3. Наведіть вимоги до сировинних мат
еріалів при виробництві керамзи
ту.

4. Наведіть режими для сушіння для випалювання кера
міки.


2.6

Виробництво бетон
н
их і залізобетон
н
их конструкцій з важких бетонів

На сьогодні у будівництві при переважному використанні монолітного
бетону визначне місце займають збірні вироби та конструкції, завдяки їх
підвищеній якості, довговічності та арх
ітектурній виразності. Крім того,
збірний залізобетон дозволяє виконувати будь

який заданий ритм зведення
будівель та споруд.

Конструкції виконуються в основному лінійними площинними і
блоковими. До лінійного відносяться колони, ферми, ригелі, балки, прого
ни
р
і
зного призначення; до площинних

плити покриття і перекриттів, панелі
стін і п
е
регородок, стінки бункерів і резервуарів, підпірні стінки; до блокових

м
а
сивні вироби фундаментів, стін підвалів. В окремих випадках
виготовляють також конструкції прост
орового типу: санітарні кабіни, об'ємні
блок

кімн
а
ти, кільця колодязів.

Виробництво залізобетонних виробів і конструкцій здійснюється на
конвеєрних, напівконвеєрних, поточно

агрегатних, касетних і стендових
те
х
нологічних лініях.

Конвеєрне виробництво є у
досконаленим видом поточно

агрегатного
способу. При ньому форми з виробами переміщаються від одного поста до
іншого спеціальними транспортними засобами в примусовому ритмі. Весь
процес виготовлення виробів поділяється на ряд технологічних операцій, одна
чи
декілька з який вик
о
нуються на визначеному пості.

Конвеєрні лінії
поділяються: по характеру роботи на роботи періоди
ч
ної і
безупинної дії; по способі транспортування

з формами, що перес
у
ваються по
рейках чи роликам, і з формами, утвореними безупинною с
талевою стрі
ч
кою;
по розташуванню теплових агрегатів

паралельно конвеєру у вертик
а
льній чи
горизонтальній площині, а також у створі формувальної частини конвеєра.
Найбільш поширені конвеєрні лінії періодичної дії з формами, що
Рис. 2.12

Схема обертової печі для
виробництва керамзиту:

1

завантаження сирцьових гранул;

2

обертова піч; 3

форсунка; 4

керамзит



49

пересуваються по рейках. Ра
ціональними областями застосування конвеєрних
ліній вважається спеціалізоване виробництво виробів одного виду і типу
(панелі перекриттів, панелі внутрішніх і зовнішніх стін буди
н
ків).

Поточно

агрегатний спосіб
виробництва полягає в тім, що технологі
ч
ні
оп
ерації послідовно здійснюються на окремих робочих постах. Частину
операцій звичайно виконують одночасно, наприклад операції розпалубки
виробів і огляду і підготовки форм сполучають з формуванням виробів.
Форм
у
вання виробляється на віброплощадках в одиночни
х і групових формах.
До складу технологічної лінії, як правило, входять формувальний агрегат з
бетоноукладачем; установки для заготівлі і натягу арматури; формоукладник;
камери твердіння; ділянки розпалубки, остигання виробу, їхньої обробки і
те
х
нічного ко
нтролю; пост чищення і змащення форм; площадки під запасник
арматури, закладних деталей, утеплювача, складування форм, їхнього
оснащення і поточного ремонту; стенд для іспиту гот
о
вих виробів.

Касетне виробництво
широке використовується при виготовленні
с
уцільних панелей перекриттів і внутрішніх стін, перегородок промислових
б
у
динків, плит облицювання каналів, сходових маршів, вентиляційних блоків.
Формування виробів здійснюється в двох

і багатомісних касетах пер
і
одичної
дії, й у касетах безупинної дії (
касетно

конвеєрний спосіб виробництва).
Ущільнення бетонної суміші виробляється за допомогою зовнішніх і глиби
н
них
віброзбуджувачів. Тепловологісна обробка здійснюється на місці за рах
у
нок
циркуляції пари усередині тепл
о
вих відсіків касети.

При стендовому
виробництві
виробу формуют
ь
у стаціонарних фо
р
мах.
Тепловоло
гісна обробка бетону виробляється на місці формування. Стендові
технологічні лінії рекомендується використовувати для виготовлення
крупн
о
ро
змірних, особливо попередньо напружених виробів (кроквяни
х і
підкрокв
я
них балок і ферм; підкранових балок, ригелів, плит типу П).
Ущільнення бетонної суміші здійснюється начіпними чи глибинними
віброзб
у
джувачами.

Зменшення транспортних витрат при комплектації об’єктів може бути
досягнуте шляхом виготовлення виро
бів на відкритих біля

об'єктних полігонах,
за агрегатно

потоковою або стендовою технологією.


2.6.1

Арматурне виробництво


При згинанні, позацентровому стисканні
, центральному або поза
центральному розтягу
ванні
, у т.ч. при виникненні випадкових ексцентриси
тетів
в конструкції виникають розтягуючи зусилля, а також усадочні та температурні
напруження. Для підвищення відносно низької міцності розчинів та бетонів на
розтяг застосовують арматуру.

У 1999 р. набув чинності ДСТУ 3760

98 «
П
рокат арматурний для
залізо
бетонних конструкцій. Загальні технічні умови», орієнтований на
врахування міжнародних та європейських вимог
до арматури
.

Як складова конструкції, арматура повинна:


мати спільну роботу з бетоном;


бути технологічною;


50


в
олодіти необхідною міцністю, дефо
рмативними властивостями та
корозійною стійкістю
.

Арматура може бути розташованою у масі бетону
або поза ним. За видом
матеріалу
арматура буває металевою та неметалевою. За формою профілю
арматура може бути дротовою, прутковою, у вигляді дисперсних волокон

гладкого або профільованого перетину.

Серед неметалевої арматури набуває поширення вуглепластикова,
композитна та склопластикова арматура. В Україні розвиваються дослідження
арматури з базальтового волокна.

Дисперсна арматура (фібра) застосовується кругло
го, квадратного,
трапецеїдального та інших перерізів від 0,2 до 2 мм і довжиною від 3 до 200 мм.
Для виготовлення фібри застосовують стальний низько вуглецевий дріт. Із
метою кращого анкетування поверхню дроту профілюють, деформують або
травлять.
Для вигот
овлення фібри застосовують і відпрацьовані та
некондиційні канати. Фібра може бути поліпропіленовою, поліетиленовою,
нейлоновою. Базальтовою, азбестовою тощо. Вибір матеріалу фібри залежить
від конкретних умов будівництва та техніко

економічного обґрунтува
ння.
Застосування фібри підвищує міцність бетону, але утворює додаткові
виробничі труднощі.

Залізобетонні вироби і конструкції армуються плоскими та гнутими сітками,
каркасами та закладними деталями
. На будівельний майданчик централізовано
поставляються
мі
рний арматурний прокат, важкі сітки з робочою арматурою з
діаметром більше 12 мм. Вони, зазвичай, виготовляються з гарячекатаної арматури
з кроком 200

600 мм. Для виготовлення легких с
іт
ок застосовують арматурний
дріт діаметром від 3 до 5,5 мм класів В1
та Вр1. Сітки виготовляються у вигляді
плоских елементів або в рулонах масою 900

1300 кг.

Арматурні каркаси збираються з окремих прутків, сіток та плоских арматурних
елементів в’язанням або зварюванням. Криволінійні каркаси

(палі, труби)
виготовляють нам
откою та зварюванням спіралі навкруг повздовжніх прутків.

Закладні деталі виготовляють зі стальних пластин або зі штампованих
елементів. Для виготовлення закладних деталей використовують гарячекатану
листову, смугову та фасонну сталь марок С
т
3
пс
, С
т
3
сп
. Дл
я антикорозійного
захисту заклад
них деталей використовують лакофарбові
покриття та покриття
цинком або алюмінієм. Ці покриття здійснюють методами металізації,
гальванізації або гарячим способом.

Для з'єднання арматурних елементів застосовується контактне т
очкове
зварювання або дугове ручне зварювання. В окремих випадках для особливих
умов будівництва та специфіки конструкції допускається застосування в’язаних
арматурних сіток та каркасів.

Для
без зварювальних
технологій з'єднання
арматури застосовуються вис
окоміцні клеї і муфти з'єднання.

Основні технологічні процеси арматурних робіт включають:

1)

Заготовка арматурної сталі
:



розмотування бухт;



правка;



нарізання;


51



гнуття прутів, сіток, каркасів;



виготовлення мо
нтажних петель
.

2)

Виготовлення арматурних виробів:



зва
рювання та в’язання
;



укрупнююче збирання.


2.6.2

Способи попереднього напруження


Попереднє напруження арматури виконується механічним,
електротермічним способами та методом
само напруження
(за рахунок енергії
розширюючих цементів).

Напруження пруткової та
дротової арматури здійснюється за допомогою
гідравлічних домкратів.

Сутність електротермічного способу напруження полягає у
тому, що арматурні заготовки нагріваються електричним струмом і фіксуються у
такому стані на упорах форми, що унеможливлює скорочен
ня при охолодженні.


Температура нагрівання арматури знаходиться у межах 400

500
о
С.
Передача попереднього напруження на бетон здійснюється її
симетричним

двостороннім перерізуванням на торцевих ділянках.

Відомий спосіб безперервної навивки
напруженої
ар
матури, який
здійснюється стаціонарними та пересувними намоточними машинами.


2.6.3

Ущільнення бетонної суміші


Для підвищення однорідності суміші в конструкції та забезпечення її
зчеплення з арматурою бетонну суміш додатково ущільнюють. Основними
способам
и ущільнення бетонної суміші є такі:


вібрування;


вакуумування;


центрифугування;


пресування та комбіновані способи.

Перший досвід використання вібрування у будівництві зафіксовано у
Франції у 1917 р. інженером Р. Фрейсіне.

Вібрування бетонної суміші
може виконуватись
на вібромайданчиках
(об'ємне ущільнення), глибинними вібраторами (внутрішнє вібрування),
віброрейками або вібробрусами (поверхневе ущільнення). Тривалість
вібрування залежить від потужності ві
б
ровипромінювача, характеру передачі
імпульс
ів, складу суміші, армування, форми та масивності конструкції.
Зазвичай тривалість вібрування на одній позиції становить 15

30 с.

Вакуумування та вібровакумування

це технологічний процес
висмоктування з бетонної суміші частини повітря і води. Особливо
ефективне
застосування вакуумування при улаштуванні підлог, доріг та аеродромів
. Для
поверхневого вакуумування використовуються вакуум

щити та вакуум

мати
площею 5

15 м
2
. Для вакуумування вертикальних поверхонь застосовують
вакуум

опалубку, яка складається
з вакуум

щитів, елементів жорсткості та
кріпильних деталей. Для створення вакууму застосовують агрегати з поршневим
або ротаційним вакуум

насосом чи
компресорами і водозбірним баком.


52

При застосуванні жорстких бетонних сумішей із низьким В/Ц
застосовують у
щільнення пресуванням. Цей принцип покладений
в основу
таких способів, як ради
кальне пресування, силовий прокат, вакуумпрессування,
віброштампування.

У Фінляндії та інших країнах для виготовлення конструкцій застосовується
спосіб віброекструзії, заснований
на одночасній дії вібрування та пресування
бетонної суміші, що вичавлюється крізь екструдер.

Установка складається з приймального бункера бетонної суміші,
поверхневого вібратора, шн
екового нагнічувала та механізму
пресування.
Бетонна суміш захоплюється шн
еком в подається в камеру пресування
екструдера, звідки вичавлюється на піддон або стенд.

Одним з ефективних методів виробниц
тва напірних і безнапірних труб,
к
олон, опор ЛЕП, паль та інших конструкцій є центрифугування. Для цього
способу застосовують осьов
і, ремінні або роликові центрифуги з роз'ємними
або нероз'ємними формами.

Виготовлення конструкцій за цим способом складається з подачі та
розподілення
бетонної суміші
у форму, що обертається
. Розподіл бетонної
суміші по
внутрішній поверхні форми здійсню
ється за рахунок центробіжних
та динамічних сил.


2.6.4

Доглядання за процесом твердіння


Доглядання за бетоном полягає в забезпеченні належних температуро

вологісних умов структуроутворення
. Заходи по догляданню з
а бетоном
представлені в табл. 2.4
.

Таблиц
я 2.4


Основні методи витримування бетону



Заходи

Матеріали

1

Періодичне зволоження водою з
температурою 15

25
о
С

Вода

2

Покриття ПАР

ПАР

3

Покриття вологим матеріалом

Мати, пісок, мішковина, поролон, вода

4

Покриття паро водонепроникним
матеріалом

Полімерні плівки, брезент

5

Утворення водного басейну

Вода

6

Обробка поверхні плівкоутворюючою
речовиною

Розчини, суспензії, емульсії

7

Просочування гідрофобізуючими
композиціями

Гідрофобні композиції

8

Захист теплоізоляційними матеріалами

Термовологоі
золяційні матеріали

9

Прогрівання

Сонячна енергія, електроенергія,
тепловологе повітря


Зазвичай доглядання за бетоном здійснюється до набору ним міцності

50

80 % від проектної
. Щодо конструкцій заводського виготовлення, то
доглядання за бетоном здійсню
ють до початку його
теплової обробки.

Бетон зазвичай не вимагає особливих умов твердіння. При забезпеченні
необхідної вологості та позитивної температури у межах 15

40
о
С бетон твердіє
інтенсивно і вже через тиждень досягає міцності більше 60% від проектно
ї.

53

Проблеми виникають при температурі нижче 5
о
С, коли гідратація цементу
різко уповільнюється. За критичною
точкою у 0

о
С вода поступово
перетворюється у лід і твердіння припиняється.
Саме тому в зимовий час всі
зусилля спрямовані на запобігання замерзан
ня бетону.


2.6.5

Прискорення твердіння


Основні способи теплової обробки залізобетонних конструкцій
представлені в табл. 2
.5.

Таблиця 2.
5

С
пособи теплової обробки залізобетонних конструкцій

Спосіб

Устаткування

Пропарювання, прогрів гарячим повітрям,

пр
огрів у середовищі продуктів згорання

Термоформи, термопости,

касети, ямні або
тунельні
камери (рис.
2.1
3)

Запарювання (автоклавна обробка)

Автоклави (рис.
2.1
4)

Геліотермообробка

Геліокамери

Індукційне прогрівання

Електромагнітні камери

Електрообігрів,
електропрогрів

Термоелектронагрівачі, гріючі сітки,
електроди

Прискорення твердіння бетону досягається застосуванням
швидкотверднучих цементів, добавок

прискорювачів, розігрітих сумішей,
зменшенням В/Ц тощо.

З ряду причин у заводській практиці теплової о
бробки залізобетонних
виробів основним видом теплоносія залишається насичена водяна пара, а
найбільш розповсюдженим тепловим агрегатом

безнапірні ямні камери
періодичної дії (рис.
2.1
3)


Рис.
2.1
3.

Камера пропарювання:

1

вентиль для регулювання злив
у води; 2

електромагнітні клапани;

3

водяні затвори; 4

вимикач; 5

повітряний зазор; 6

з’єднувальна трубка,
7

подавання пари у камеру; 8

датчик температури


При всій технологічності таких камер при пропарюванні в них виробів
наявні значні витр
ати пари. Через це, а також через значне підвищення вартості
органічного палива та водяної пари деякі заводи ЗБВ використовують інші
теплоносії. Проте
електротермообробка гарячими газами. Використання
продуктів горіння природного газу призводять до висушув
ання твердіючого
бетону, погіршення його структури та фізико

хімічних властивостей. Тому
такий спосіб термообробки рекомендується лише для прискорення легких
теплоізоляційних бетонів.


54

Відомі способи вологонасичення нагрітого газового середовища шляхом
впри
скування розпиленої дрібнодисперсної води, зрошення стінок камери водою,
розприскування води з перфорованих труб над нагрівачами виявились
малоефективними. Дл
я повного вологонасичення (100%
відносна вологість)
нагрівного середовища за будь

якої температури
без парового прогрівання
залізобетонних виробів необхідною і достатньою умовою для тепло вологої обробки
є випереджувальна на 15

20
о
С температура води в камері у період розігрівання.



Рис
. 2.1
4

Автоклав:

1

кронштейн; 2

візок; 3

стійка;

4

ма
но
метр; 5

клапан; 6

металевий
циліндр;

7

штуцер із краном; 8

кришка; 9

лебідка;

10,11


паропровід
;

12

рельси


Теплова обробка конструкцій повинна викон
уватись за технічно
обґрунтованим
режимом, який обирається в залежності від консистенції бе
тонної
суміші, проектних властивостей бетону, форми та масивності конструкції.

Режим теплової обробки складається з таких етапів:


попереднє витримування;


підйом температури;


ізотермічна витримка
(40

95
о
С)
;


охолодження.

Попередня витримка потрібн
а для того, щоб бетон набрав необхідну
міцність для сприйняття теплового навантаження. Підйом температури
здійснюється зі швидкістю 10

20
о
С/год,

а в
истигання бетону


зі
швидкістю до
30
о
С/год. М
аксимальний п
ерепад
температур між конструкцією та
навколишн
ім середовищем
пови
нен не перевищувати
35
о
С.

При проектуван
ні режимів теплової обробки бет
ону можливі різні
варіанти. Рекомендується підйом температури «сходинкою»: через кожні 20
о
С
передбачається витримка протягом години. Можлива попередня витримка
бето
ну до 18 годин і
з
подальшим форсованим режимом теплової обробки.

Міцність бетону після теплової обробки повинна бути не нижче 50% від
проектної.


Резерви підвищення конкурентоспроможності збірних залізобетонних
конструкцій
полягають у впровадженні у виробн
ицтво енерго

та
ресурсоощадних технологій. Це, перш за все, зниження енерго
ви
трат на
теплову обробку за умови виконання умови

не погіршувати показників
властивостей та довговічності бетону порівняно з марочними показниками.

Зменшення транспортних витрат
при комплектації об’єктів може бути

55

досягнуте шляхом виготовлення виробів на відкритих біля

об'єктних
полігонах,
в автономних камерах за агрегатно

потоковою або стендовою технологією.


2.6.6

Усунення виробничих дефектів
і опорядження бетону


Дрібні пори,
тріщини та пошкодження утворюються від недостатнього
ущільнення бетонної суміші, неналежно підготовлених форм або опалубки,
нерівномірного відпуску попередньо напруженої арматури, несуттєвих
порушень режиму твердіння конструкцій, правил складування.

Дрібні
поверхневі дефекти тампонують цементно

піщаним розчином
складу 1:2, який під тиском втирають у поверхню
конструкції.

Пошкодження, що утворились в результаті підвищеного вмісту крупного
заповнювача, розшарування бетонної суміші, витікання цементного «молок
а»
або недостатнього ущільнення, усувають розчищенням пошкоджених ділянок,
прибиранням дефектного бетону із наступним зволоженням поверхні та
зарубкою цементним або синтетичним розчином.

Найбільш ефективний спосіб покриття шаром розчину до 2 см із перервам
и
у 20

40 хвилин, для чого використовують портативні пневматичні агрегати.
Достатньо ефективні в таких випадках акрилові та епоксидні композиції.
Тріщини обробляют
ь силіконовими, бітумними, гумо
епоксидними та іншими
композиціями. Тріщини у масивних конст
рукціях ін’єктують цементними
розчинами крізь тампони, що розташовані в пробурених свердловинах у бетоні.

Опорядження в процесі ущільнення бетонної суміші виконують брусом або
валом, що розташовані на бетоноукладачі або на віброустановках, після
теплової о
бробки

шпаклюванням і шліфуванням.

Декоративну обробку або антикорозійний захист виконують як в процесі
ущільнення бетонної суміші, так і після теплової обробки шляхом
просочування, покриття плиткою, мінеральною крихтою, нанесенням емалей,
лаків, фарб т
а композицій.

Фактурна обробка бетону здійснюється застосуванням спеціальних форм з
рельєфною поверхнею або кріпленням на поверхню форм гумових,
склопластикових або полімерних матриць.

Узагальнення і аналіз досвіду сучасного будівництва свідчать про те, що

залізобетон зберігає за собою пріоритетне місце в загальній структурі світового
виробництва будівельної продукції. При цьому основними напрямами його розвитку є:



розробка і застосування конструкцій з високоміцних бетонів та з
неметалевим армуванням
;



вдоск
оналення конструкцій з попередньо

напруженою арматурою;



повторне застосування матеріалів при виготовленні залізобетонних
конструкцій;



вдосконалення методів проектування і посилення залізобетонних
конструкцій.

У заводських умовах для виробництва збірного за
лізобетону пріоритетне
місце займають гнучкі технології, орієнтовані на випуск невеликих партій
продукції різноманітної номенклатури з застосуванням у цих технологіях
систем автоматизації та роботизації.


56

Запитання для контролю знань


1. Наведіть приклади а
рмування залізобетонних конструкцій.

2. У чому полягає призначення робочої, конструктивної та монтажної
арматури?

3. Які види неметалевої арматури Ви знаєте?

4. З яких матеріалів виготовляється фібра?

5. Які операції включає заготовка арматурної сталі?

6.
Які машини і механізми застосовуються при заводському виготовленні
сіток і каркасів?

7. Як виконується антикорозійний захист закладних деталей?

8. Як здійснюється попереднє напруження арматури?

9.
Які способи ущільнення бетонної суміші Ви знаєте?


ТЕМА 3.
ВИРОБНИЦТВО МЕТАЛЕВИХ, САНІТАРНО ТА
ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНИХ І СТОЛЯРНИХ ВИРОБІВ


3.1

Основи технології і організації виробництва металевих виробів


Останнім часом в Україні спостерігається помітне розширення
застосування металевих конструкцій для каркасів, огоро
джувальних
конструкцій та покриття. Це значно зменшує навантаження на фундаменти
будівель, дозволяє виконати їх з меншими розмірами, отримати відчутну
економію на роботах нульового циклу.

Застосування металоконструкцій замість збірного залізобетону дозволя
є
використовувати для монтажу крани значно меншої вантажопідйомності, що
також зменшує вартість будівельно

монтажних робіт.


3.1.1

Чорні метали та сплави й матеріали на їхній основі


Білі чавуни

це сплави, в яких вуглець знаходиться у зв’язаному стані


у
вигляді цементиту. Ці чавуни мають високу твердість та крихкість і практично
не обробляються ні різанням, ні тиском. Проте значна кількість цементиту
обумовлює високу зносостійкість білих чавунів. Цей матеріал переробляють на
сталь та сірі чавуни.

Сірі ч
авуни
характеризуються наявністю в структурі вуглецю у вільному
стані

у вигляді графіту пластинчатої форми. Чим більше графіту, тим нижчі
механічні властивості чавуну. Ось чому кількість карбону не повинна
перевищувати 3,8 %, але для забезпечення ливарни
х якостей його повинно бути
не менше 2,4 %.

Сірі чавуни поділяють на сірі, високоміцні, леговані, ковкі.

Незважаючи на низькі механічні властивості, сірі чавуни мають ряд
позитивних якостей: низька собівартість, високі ливарні якості, добрі
антифрикційні в
ластивості, висока корозійна стійкість, жаростійкість.

Ковкий чавун отримують з білого тривалим відпалюванням при високих
температурах.

Маркують ковкі чавуни літерами
КЧ,
за якими вказують дві групи цифр.
Першою позначено границю міцності, другою

відносн
е видовження у

57

процентах. Наприклад,
КЧ 350

10

ковкий чавун міцністю 350 МПа, відносне
видовження складає 10 %.

Високоміцні чавуни отримують модифікуванням, тобто перед розливанням
у рідкий чавун додають домішки магнію або церію (до 1%). За ДСТУ 3925

98
високоміцні чавуни маркують літерами
ВЧ
і двома групами цифр: першою
позначено границю міцності при розтягу, другою

відносне видовження.
Наприклад,
ВЧ 800

2

високоміцний чавун міцністю 800 МПа, відносне
видовження складає 2 %.

По призначенню і характер
истикам сталь підрозділяють на три групи А, Б и
В. По способу виплавки розрізняють мартенівську, бесемерівську і конверторну
сталь. Сталь групи А поставляється по механічних властивостях. Сталь групи Б
поставляється з гарантованим хімічним складом, але без
гарантії механічних
властивостей. Сталь групи В поставляється з гарантованими механічними
властивостями. Основою для будівельних зварних конструкцій є сталь групи В.
Для неї встановлені такі марки:
ВСт2, ВСт3, ВСт3Гнс, ВСт4, ВСт5.

Сталеві конструкції виго
товляють з прокатних виробів, а також із гнутих
та зварних профілів (ДСТУ ЕN 10079

2002).

Найчастіше використовують прокатні вироби: сортову сталь, листову
сталь, спеціальні види прокату, труби. З прокатних виробів збирають колони,
балки, бункери, башти, т
рубопроводи, резервуари тощо.

Сортова сталь включає профілі масового попиту (круглу, квадратну,
куткову), швелери, двотаври та профілі спеціального призначення (рейки).
Найлегші кутикові профілі мають розміри 20
×20
мм та товщиною 3 мм, а
найважчі

відпові
дно 250
×250
та 30 мм.

Двотаври та швелери вибирають за номерами, що відповідають їхній висоті в
сантиметрах. Номери двотаврів змінюються від 10 до 60, швелерів

від 5 до 40.
Двотаври прокатують завдовжки до 19 м, а швелери

до 18 м.

Листову сталь залежно
від товщини листів поділяють на товстолистову
(4…160 мм), тонколистову (0,2…4 мм), універсальну широкополицеву (4…60 мм),
рулонну та рифлену. Ширина листів 8500 мм, довжина до 12 м. Найширше у
будівництві використовують сталеві листи завтовшки до 40 мм.

М
еталочерепиця

це багатошаровий виріб, який використовується для
влаштування покрівель. Виготовляється з гарячеоцинкованої холоднокатаної
листової сталі товщиною 0,5 мм, покритої після пасивації та ґрунтування
шаром кольорового полімерного покриття. Довжи
на панелі 500…8000 мм, а
крок 275…450 мм.


3.1.2
Кольорові метали та сплави й матеріали на їхній основі


Кольорові метали, на від міну від чорних, мають вищу пластичність при
нормальних температурах, більшу стійкість проти корозії, більш тепло

і
електропр
овідні, мають нижчу температуру плавлення. У будівництві кольорові
метали використовують у вигляді сплавів.

Алюміній і його сплави.
Силуміни

сплави алюмінію з кремнієм (в
кількості 4…13 %). Ці сплави мають високі ливарні якості, малу усадку і
пористість,
тверді й міцні.


58

Магналії

сплави алюмінію з магнієм, які відрізняються здатністю до
зварювання та високою корозійною стійкістю.

Авіалії

сплави алюмінію з магнієм та силіцієм. Дюралюміни

сплави
алюмінію з міддю та магнієм. Ці сплави мають високу міцні
сть, але меншу
корозійну стійкість порівняно з магналіями.

Сплави алюмінію використовують для виготовлення зварних деталей,
трубопроводів, бункерів та інших деталей та виробів.

Вироби та конструкції з алюмінієвих сплавів є антимагнітними, вогне

та
сейсмос
тійкими, при ударі не дають іскор. Вони економічні, мають добрий
зовнішній вигляд, не потребують додаткової обробки лицьової поверхні, легко
обробляються різанням.

Останнім часом алюміній набуває широкого використання у будівництві для
виготовлення констру
кцій, в тому числі панелей зовнішніх стін та покриттів
безперервного типу, підвісних стель, збірно

розбірних та листових конструкцій.

Вироби з алюмінієвих сплавів у вигляді листового прокату, гнутих і
пресованих профілів широко застосовують для виготовленн
я огороджувальних
конструкцій та вікон і дверей.

Мідь
і його сплави.

Латунь

сплав міді з цинком. Бронзи

це сплави міді з
такими легуючими елементами як олово, алюміній, берилій, силіцій. Ці сплави
застосовують для виготовлення таких виробів, як пружини
, мембрани,
слюсарний інструмент тощо.


3.1.3
Виготовлення металевих виробів і конструкцій

Склад підприємства

Типове підприємство по виготовленню металевих конструкцій складається
з цехів основного (цехи підготовки металу, первинної обробки металу і
загот
івлі окремих деталей, основний складальний і малярно

навантажувальний)
(рис. 3.1) і допоміжного (ремонтно

механічний, ремонтно

будівельний,
енергоремонтний і транспортний цехи) (рис. 3.2) виробництва.



59

Для забезпечення основного виробництва різними видами
енергоресурсів
(електроенергією, парою, стисненим повітрям і т. п.), інструментом,
кріпильними виробами, електродами організуються підсобні виробництва:
інструментальний і метисний цехи, цехи по виготовленню електродів, киснева і
ацетиленова станції, комп
ресорна
, котельня і т.ін. Крім того, улаштовуються
склади металу, напівфабрикатів, готової продукції, адміністративно

господарські і побутові приміщення і служби.


Розрізняють три типи виробництва: одиничне, серійне і масове (табл.

3.1).

Одиничне виробниц
тво

виготовлення виробів для унікальних об’єктів
будівництва.
Серійне виробництво

випуск виробів серіями (партіями). Масове
виробництво

найбільш економічне виробництво однорідної продукції у
великих кількостях відповідно до стандартів.


Таблиця
3.
1

Характеристика типів виробництва

Тип виробництва

Ознаки

масове

серійне

одиничне

Спеціалізація
робочих місць

за кожним робочим
закріплені 1

2
деталеоперації

за кожним робочим
закріплені 3

4
деталеоперації

деталеоперації не
закріплені

Номенклатура
проду
кції

постійна

малостійка

різноманітна

Устаткування

спеціальне

частина устаткування
спеціалізована

універсальне

Пристосування

є спецоснастка

є спецоснастка

спецоснастка відсутня

Нормативне
господарство

повне і точне

менш точне і менш
обґрунтоване

Недоста
тньо повне

Технічне
обслуговування
робочих місць

сурово
регламентоване і
стабільне

стійке, більш складне

низьке, нестабільне


60

Технологічна схема виробництва металевих конструкцій


В залежності від потужності підприємства і номенклатури продукції
розробляє
ться технологічна схема виробництва (рис. 3.3).



Рис. 3.3

Технологічна схема виробництва металевих конструкцій


Зберігання металу

Завод

постачальник видає сертифікат на партію сталі, в якому вказує


кількість матеріалу по профілям і розмірам;


марку
сталі;


номер плавки;


масу та номер партії;


хімічний склад;


механічні властивості, які передбачені стандартом і умовами заказу.


61

На сортувальному майданчику метал розпаковують, розкладають по
профілям, розмірам, маркам, встановлюють його кількість (з
а теоретичною
масою). Вибірково перевіряють відповідність метала вимогам стандартів і
технічним умовам заказу та складають акт на прийом металу. При наявності
відхилень від стандартів на метал складають рекламаційний акт.

Після прийомки металу проводять до
даткове маркування: білою фарбою
проставляють № акта й поновлюють маркування кольоровими фарбами.

Зберігають метал у штабелях висотою не менше 1,5 м із дерев'яними або
металічними підкладками висотою 15 см. По висоті штабеля через 0,3

0,5 м
прокладають
п
рокладки висотою не менше 12 см, довжиною на 10

20 см
більші за ширину штабеля. Відстань між прокладками повинна бути такою,
щоб не було перегину або провисання металу.

Ширина штабеля кутової сталі, двотаврів і швелерів приймається 2

2,5 м
із перев'язу
ванням шарів металу.

Після вирізування деталей залишаються значні за розмірами частини
металу, які не використовуються для даного креслення, але необхідні для
застосування для інших конструкцій. Такі частини прокату називаються
діловими відходами. На них
переносять маркування з прокату, повертають на
склад і зберігають там.


Правка металопрокату

Метал виправляють такими способами:


у холодному стані вигинанням;


розтягуванням;


нагріванням окремих ділянок;


механічними методами з нагріванням металу.

Пр
и вигинанні без нагрівання метал, що треба випрямити, опирають на дві
опори та
прикладають
зусилля з боку, протилежному напряму первинної
деформації. За цією схемою виправляють профілі на правильно

згинальних
пресах і гідравлічних пресах вертикальної дії.

При випрямлянні нагріванням окремі ділянки заготовок стають пластичними.


Розмітка та намітка

Процес перенесення ліній обробки та центрів з креслень називається
розміткою, а з шаблона на метал

наміткою. Розмітка

точніший процес
перенесення розмірів на
метал. Для його здійснення використовується
вимірювальний та розміточний інструмент: стальні рулетки 5, 10, 20 м
другого
класу
точності, лінійки для нанесення прямих ліній, лінійки довжиною

300

800 мм для вимірювання, кутовими, штангенциркулі, лекала, к
ернери,
сталеві струни та ін.

Намітка використовується при виготовленні партії деталей або постійної
номенклатури виробів. Операція здійснюється за допомогою шаблонів і
різноманітних інструментів. Шаблони із контурами деталей та отворами
виготовляються в м
айстернях. Для шаблонів застосовуються фанера, руберойд,
картон, добре висушена деревина.

Обсяги розміточних робіт можна зменшити, використовуючи уніфіковані
деталі, штамповку, продавлюючи отвори групами.


62

Різання

Для різання металу застосовують термічний і
механічний способи.
Термічний спосіб різання застосовує тепло для нагрівання та випалювання
метала по лінії відрізу. Різновидами такого способу є кисневе різання,
плазменно

дугове, повітряно

дугове, киснево

флюсове, електродугове, лазерне.

Штамповка

Штамп
овка буває роз’єднувальна (відрізування, пробивка) та
формозмінююча (правка, згинання, витягування, відбортовка).


Пробивка та свердління отворів

Пробивка отворів рекомендується
для мало вуглецевих сталей класу
С24
товщиною до 25 мм,
класу
С35 товщиною до
20 мм. Отвори пробиваються на
універсальних штампочних і спеціальних пресах (рис.30).

Свердління

не такий продуктивний, але точніший процес, який
забезпечує відсутність зон наклепу та мікротріщин(рис.31). .


Рис. 3.4



Діропробивний
прес

1

педаль; 2

рукоятка включення; 3

ричаг; 4

корпус
повзуна
; 5

станина;

6

маховик; 7

електродвигун; 8

зубчате колесо;

9

пі
д
ставка; 10

стіл



Рис. 3.5



Вертикально

свердлильний
станок

1

плита; 2

колона; 3

штурвал ручної подачі шпинделя;

4

свер
д
лильна головка; 5, 7

рукоятка; 6

стіл



63

Складання конструкцій треба виконувати тільки із ретельно виправлених
деталей, зачищених від заусениць, олії, іржі, вологи тощо, на спеціальних
плитах, стелажах або в кондукторах.

Основними видами з'єднань є:

1)
електродугова сварка;

2) клепочне з'єднання;

3) болтове з'єднання.

Усі стальні конструкції перед відправкою споживачу повинні бути зачищені
від корозії на період транспортування, зберігання та монтажу шляхом нанесення
ґрунтовки пневматичним розпилюванням,
струйним обливом або пензлем.

В сучасних умовах на всіх без виключення об’єктах промислового і цивільного
будівництва широко використовуються вироби
і
з алюмінієвих профілів.

Як правило, заводи будіндустрії , що займаються випуском алюмінієвих
профілів і ви
робів з них мають замкнутий цикл виробництва, заснований на
широкому використанні безвідходних технологій.

Загальний цикл виготовлення алюмінієвих виробів складається, зазвичай, з
таких
виробництв:



ливарне виробництво;



пресове виробництво;



відділення галь
ванозахисних покриттів;



механо

збиральне виробництво;



інструментальне виробництво.


Ливарне виробництво

Наявність власного ливарного виробництва забезпечує необхідну гнучкість
при використанні вихідної сировини.

Профілі, що використовуються для виготовл
ення будівельних конструкцій
повинні мати цілий ряд різноманітних властивостей: механічних

для
забезпечення міцності конструкцій, хімічних для нанесення захисних
покриттів, тощо. Для забезпечення цих властивостей профілі виготовляються зі
сплавів. Наявні
сть необхідних домішок у сплавах забезпечується ливарним
виробництвом і контролюється центральною заводською лабораторією. Окрім
контролю хімічного складу зразки профілів з відлитого сплаву перевіряються
на розривне зусилля з метою контролю механічної міцн
ості.

Ця технологія дозволяє використовувати сировину з різним початковим
складом домішок, що складає основу безвідходності

відходи, що неминуче
виникають при обробці профілів, використовуються повторно, так як і
алюмінієвий брухт або первинний алюміній
.

Ливарне виробництво повністю забезпечує потреби заводу у зливках з
алюмінієвих сплавів різного діаметру, що необхідні для роботи пресового
виробництва.


Пресове виробництво

Пресове виробництво є наступною ланкою в технологічному циклі
підприємства. Зливк
и, що проступають з ливарного виробництва,
розпилюються на заготовки і, після попереднього розігріву, пресуються.

64

Відпресовані профілі витягуються, це знімає остаточне напруження в металі,
що виникає під час пресування. Потім профілі розпилюються на загото
вки
стандартної довжини і піддаються гомогенізації (розігріву, якій змінює
властивості металу, уповільнює його старіння). Це покращує механічні
властивості профілів.

Пресування здійснюється на горизонтальних гідравлічних пресах з різними
показниками робочи
х зусиль, що дає можливість виробляти різні види
алюмінієвих профілів від звичайного дроту до складних профілів з багато
порожнинними перетинами.


Відділення гальванічних покриттів

Конструкції, що виготовленні з алюмінієвих профілів та змонтовані на
будіве
льних об’єктах, з плином часу піддаються впливу зовнішнього
середовища і , у тому числі, хімічно активних речовин , які можуть викликати
корозію. Щоби попередити це, профілі піддаються електрохімічній обробці


анодному оксидуванню, мета якого

збільшити
товщину оксидної плівки, що
покриває алюміній.

Для реалізації цього технологічного процесу служить відділення
гальванічних покриттів. При додаванні спеціальних реактивів до гальванічного
розчину покриття може змінювати колір. Це явище використовується при

обробці профілів

під дією таких розчинів вони
можуть набувати колір
золотіння
, старої бронзи, тощо. Профілі з нанесеним прозорим покриттям
можуть бути пофарбовані порошковими емалями у різні кольори.


Механіко

збиральне виробництво

Заключним етапом те
хнологічного циклу виготовлення алюмінієвих
конструкцій є механо

збиральне виробництво.

Для виготовлення «теплих» серій конструкцій на йому здійснюють
збирання комбінованих профілів: між алюмінієвими складовими комбінованого
профілю запресовують вставки
зі склонаповненого поліаміду, які розділяють
зовнішню і внутрішню сторони конструкції. Цім досягається зниження
теплопровідності конструкцій і, відповідно, підвищення коефіцієнту опору
теплопередачі. Для виготовлення «холодних» серій конструкцій, що
монтую
ться, як правило в середині приміщень, використовують системи
звичайних закритих профілів без термовставок.

Типові елементи конструкцій (вікна, двері, тощо) і готові елементи
невеликих розмірів збирають безпосередньо на заводі, на них встановлюється
фурні
тура. Для збирання крупно габаритних конструкцій, що монтуються на
будівельних об’єктах, механо

збиральне виробництво забезпечує розрізання
стандартних заготовок профілів на е
лементи для наступного збирання
.


Інструментальне виробництво

Для забезпечення
технологічної незалежності заводів алюмінієвих
конструкцій на них, як правило, організують інструментальне виробництво.
Виготовлення власного інструменту

матриць для пресування профілів
дозволяє створювати і випробовувати власні системи конструкційних пр
офілів,
пресувати типові профілі загального призначення різних перетинів і розмірів,

65

виготовлювати матриці для пресування профілів створе
них за кресленнями
замовників.
Окрім матриць, інструментальне виробництво, як правило,
виготовлює різноман
ітні штампи,
кондуктори, і прес

форми для литва.


Запитання для контролю знань

1. Приведіть можливу номенклатуру металоконструкцій.

2. Які типи виробництва застосовують на заводах металоконструкцій?

3. Приведіть склад типового підприємства.

4. Назвіть основні технологі
чні операції при виготовленні металевих конструкцій.

5. Які специфічні особливості при організації виробництва конструкцій з
алюмінієвих сплавів?


3.2
Основи технології і організації виробництва монтажних

санітарно

і
електротехнічн
их заготовок, вузлів і д
еталей


Виробництво монтажних санітарно

і електротехнічних заготовок, вузлів і
деталей дозволяє суттєво індустріалізувати електромонтажні, санітарно

технічні, теплотехнічні
, ізоляційні роботи, монтаж автоматики, трубопроводів
тощо. Практика виготовлення м
онтажних вузлів на будівельному майданчику
неефективна. Останніми роками дедалі частіше виготовлення напівфабрикатів
та заготовок здійснюють на спеціалізованих підприємствах.

Заготівельними підприємствами монтажних організацій є:

центральний заготівельний
завод (ЦЗЗ), центральна заготівельна майстерня
(
ЦЗМ) і дільнична заготівельна майстерня (ДЗМ). ЦЗЗ є заготівельною базою,
яка постачає продукцією монтажні організації, що працюють на території
одного або декількох економічних районів.

В склад заготівельни
х підприємств входять також склади для зберігання
матеріалів, виробів та інструментів, необхідних для виконання заготівельних і
монтажних робіт.

В монтажних фірмах організується служба виробничо

технологічної
комплектації (СВТК). Комплектується обладнанн
я і прилади санітарно


технічних систем в СВТК безпосередньо на території складів або в спеціально
обладнаних для цього невеликих за пло
щею виробничих приміщеннях. СВТК
є
з’єднувальною ланкою між заводом і монтажною організацією. СВТК щодо
заводу монтажни
х заготовок виконує функцію замовника, а щодо монтажних
організацій постачальника.

У комплектування входять роботи із з’єднання насосів і вентиляторів з
електродвигунами, трубного обв’язування котлів і насосів, оснащення
контрольно

вимірювальною апаратур
ою і засобами автоматизації, трубні
заготовки, зварювання ємностей і дрібних металоконструкцій, перегрупування
радіаторів і обв'язування їх трубопроводами, тощо.


Організація виготовлення монтажних заготовок


Виготовлення монтажних заготовок здійснюється
т
акими
методами:
операційним, потоково

операці
йним, агрегатним або конвеєрним
.

При операційному методі
вироби або їх окремі частини (
вузли, деталі)
обробляють на верстатах, механізмах чи ін
шому обладнанні по операціях,

66

(
різання і згинання труб, нанесення
різьби , зварювання, тощ
о). Робітник
,

як
правило, виконує не одну, а декілька операцій, переходячи з деталлю від одного
верстата до іншого.

При
потоково

операційному методі
виготовлення всі операції з обробляння
виробу здійснюється у певній послідовност
і. Робітник здебільшого виконує одну
або дві

три послідовні операції на постійному робочому місці, а потім деталь
передається ним самим або допоміжним робітником на інше робоче місце (часто у
тарі


візочку, контейнері) для виконання наступної операції.

Агрегатний метод
доцільно застосовувати для виготовлення типових
монтажних вузлів і деталей із сталевих труб, насамперед для житлового
будівництва, де ці вузли і деталі багаторазово повторюються.

Агрегат (коротку
потокову лінію) обладнують і налагоджують н
а ви
пуск тільки одного типу
виробів.
Агрегат обслуговують один

два робітника, частина робочих операцій
може бути автоматизована.

У конвеєрному методі виготовлення строга послідовність виконання
операцій стає обов’язковою, оскільки виріб рухається на конв
еєрі від одної
операції до іншої, робочі місця постійні і строго фіксовані.

До складу заготівельного підприємства зазвичай входять такі цехи і відділення:

1)

трубозаготівельний цех монтажних вузлів із сталевих труб D
у

≤ 50
мм з
лініями типових і нетипових вуз
лів;

2)

цех або відділення перегрупування і обв’язування радіаторів;

3)

котельно

зварювальний цех з лінією зварювання трубних вузлів
≥ 50
мм,
і лінією виготовлення ємностей та металоконструкцій;

4)

трубозаготівельний цех або відділення виготовлення монтажних вузл
ів
з чавунних каналізаційних труб;

5)

відділення виготовлення заготовок з пластмасових труб;

6)

відділення складання котлів;

7)

цех вентиляційних заготовок;

8)

відділення групування готових виробів;

9)

трубоізоляційний цех;

10)

механічний цех або майстерня
(
виготовлення засо
бів кріплення, опор,
фланців, ремонт інструменту та обладнання);

11)

ковальско

пресове відділення (виготовлення поковок, штампованих
виробів
);

12)

допоміжні і складські приміщення.


Виготовлення монтажних вузлів і деталей зі сталевих труб

Під час виготовлення тр
убних заготовок діаметром до 50 мм послідовність
виробничих
процесів
така: розмічання труб за монтажними кресленнями або
ескізами, різання труб
, нарізання або накочування різьби
, згинання труб
свердління отворів, комплектування трубних деталей з’єднувальни
ми деталями
і арматурою, збирання трубних вузлів на різьових або зварних з’єднаннях,
випробування на щільність, маркування і вкладання у транспортабельні пакети
або контейнери, для виконання цих операцій ЦЗЗ і ЦЗМ обладнують
необхідними верстатами, пристро
ями та інвентарем. Обладнання здебільшого
групується навколо конвеєра, утворюючі конвеєрну лінію.


67

Комплектування і перегрупування радіаторів

Готують радіатори для кожного об’єкту окремо відповідно до замовлення.
У замовленні повинні бути вказані: назва об
’єкту

для якого готують радіатори,
типи радіаторів, матеріал
,
з якого вони виготовленні, вимоги до матеріалу
ущільнень, тиск за я
кого будуть працювати радіатори
, кількість радіаторів з
однаковою кількістю секцій, з поділом житлових будинків по під’їздах ,
для
промислових будівель з поділом на блоки, для
невеликих об’єктів без поділу.
В
ЦЗЗ і ЦЗМ готують радіат
ори не більше ніж з 16 секцій.
Перегрупування
радіаторів і отримання радіаторів з 4

16 секцій здійснюється шляхом збирання
секцій, що поста
чаються зав
одами

виробниками.

На робочому місці всі радіатори, які при
значені для групування,
доповню
вальні радіатори і окремі секції складаються у штабелі. Прокладки,
ніпелі, різьові глухі і прохідні пробки повинні знаходитися у окремих ящиках.
Гідравлічні випробу
вання радіаторів виконують на спеціальному верстаті.

Коли
радіатор перебуває під тиском, його оглядають і відмічають місця протікання
води. Після скидання тиску і випускання води ліквідують усі дефекти, або
замінюють секції і
повторно випробовують радіатор
.
Випробувані радіатори
вкладають згідно з замовленням у контейнери або піддони для подальшого
транспортування на об’єкт.


Ревізія, підготовка та випробування арматури


Під час
ревізії

здійснюють огляд арматури, перевіряють комплектність
(наявність махович
ків, штурвалів, ручок, тощо), очищення від консерванту,
промивання деталей, гідравлічні або пневматичні випробування в закритому і
відкритому положеннях
.
Деталі повинні мати гладку поверхню без свищів,
виїмок, тріщин, сколів, їх внутрішні поверхні повинні
бути чистими.
Профіль
різьби
повинен бути повним, без зірваних ниток і задирок , шпинделі засувок
відполіровані, хід запірних органів
арматури

повним без заїдань.

Треба слідкувати, щоб риски на торцях пробкових і кульових кранів
відповідали напрямку руху
речовини, що транспортується.

Сальникова набивка повинна бути просочена змащувальними матеріалами
і ущільнена так, щоби не створювався значний опір під час відкр
ивання та
закривання арматури.
Для перевірки міцності корпуса і інших деталей,
герметичності з
апірного органу, сальникової набивки та інших ущільнень
здійснюють гідравлічні або пневматичні випробування арматури.

Арматуру систем опалення, холодного і гарячого водопостачання
випробовують гідравлічним тиском 1 МПа протягом 120 с, або пневматичним
тис
ком 0,15 МПа протягом 30 с,
падіння тиску не припустимо.

Арматуру для газопроводів низького тиску випробовують на міцність
гідравлічним або пневматичним тиском 0,2 МПа, а на щільність запірного
органу, сальника та інших елементів

пневматичним тиском що
в 1,25 рази
перевищує робочий тиск.

Пробкові крани для газопроводів низького т
иску
випробовують на щільність:
і
з насухо притертими ущільнювальними
поверхнями протягом

5 хвилин, падіння тиску не повинно перевищувати

0,1 кПа.
Із
нормально змащеними ущільнюв
альними поверхнями п
адіння тиску
не допускається.
Для випробування арматури використовують спеціальні
пристрої, ванни і стенди.



68

Виготовлення вузлів і деталей з пластмасових труб

Для виготовлення різноманітних деталей, вузлів і фасонних частин

(рис
.
3.6
)
використовують відрізки труб з поліетилену, поліпропілену,
полівінілхлориду, тощо.

Для різання пластмасових труб використовують
верстати з
дисковими пилами, розмічувально

відрізні
верстати, верстати гільйотинного типу для тонкостінних
труб; електропровідн
і ножівки, труборізи
з
пневмоприводом, ручні ножівки.
Отвори D до 50 мм
висвердлюють на свердлильних верстатах перовими і
спіральними свердлами, отвори d більшим за 50 мм,
вирізають циркульними різцями або трубними свердлами
.
Під час формування труби відбо
ртовують, калібрують,
формують потовщені
бортики
, гладкі з жолобом під
гумове кільце розтруби і витягують відростки на трубах для трійників і
хрестовиків. Нагрівають і розм'якшують труби у ваннах з гліцерином, гліколем,
трансформаторною оливою, у нагрівача
х інфрачервоного випромінювання і
повітряних печах. Вигнуті деталі пластмасових труб (відводи, відступи, скоби,
компенсатори, тощо) виготовляють з труб у розм'якшеному ста
ні на
трубозгинальних верстатах.
З’єднують труби з поліетилену і поліпропілену
контак
тним стиковим, ко
нтактним розтрубним і розтрубно

стиковим
зварюванням, з допомогою р
ізноманітних пристроїв (рис. 3
).
Труби з ПВХ
з’єднуються між собою і з фасонними частинами склеюванням в розтруб.
Готові вузли безнапірних трубопроводів випробовують пневма
тичним
способом під водою на міцність і герметичність тиском 0,02 МПа, напірних
трубопроводів

тиском Р
випр
 1,5 Р
р
, але не меншим за 0,2 МПа. Тривалість
випробовування 2 хв.




Рис. 3.6


Пластмасові
фасонні частини

а

б

Рис. 3.
7

Пристрої для зварювання пластмасових труб

а) установка для зварювання труб у стик; б) ручний апарат для зварювання
труб у розтруб



69

Виготовлення вентиляційних заготовок


Повітропроводи залежно від умов роб
оти і властивостей повітря, що
транспортується , виготовляють з покрівельної та тонколистової
сталі, чорної та
оцинкованої.
Повітропроводи мають круглий або
прямокутний поперечний
перетин.
Повітропроводи загального призначення для транспортування
незапилен
ого повітря з t
≤ 80
0
виготовлюють зі сталевого листа 0,55…1,0 мм
завтовшки. Для повітря з більшими температурами і вологістю, а також
запиленого повітря використовують сталеві листи товщиною 1,4…3,9 мм.

Найчастіше для виготовлення повітропроводів використо
вують тонколистову
сталь, пластичну сталь, тонколистову рулонну холоднокатану вуглецеву сталь,
корозійно стійки хромисті та хромонікелеві сталі, листи алюмінію і алюмінієвих
сплавів, титан, метал
опласт, вініпласт
,
поліетилен,
склопласти
, тощо.
Випуск
повіт
ропроводів здійснюється на спеціал
ізованих механізмах і верстата
х
.


3.3

Основи технології і організації виробництва столярних виробів


Деревину застосовують для виробництва паркету, дверних та віконних
коробок, хрестовин, дверного заповнення, вбудованих ме
блів. Деревину й досі
широко використовують для виготовлення шпал, опор ліній електропередач та
як кріпильне риштовання в підземних розробках.


Деревні породи


Деревні породи поділяють на хвойні та листяні. Хвойні породи
застосовують переважно для інженерн
их конструкцій.

Сосна

ядрова порода, яка має високу міцність і низьку щільність
(середня густина

470…540 кг/м
3
). Ядро у неї буро

червоного кольору, а
заболонь

жовтого. Деревина сосни смолиста, важко піддається загниванню її
застосовують у вигляді кр
угляка та пиляних лісоматеріалів, а також для
виготовлення столярних виробів та меблів.

Ялина


порода із стиглою деревиною, мало смолиста, має високі
показники міцності, низьку середню густину (440…500 кг/м
3
). ЇЇ застосовують
для виготовлення будівельних
конструкцій та столярних виробів.

Модрина

ядрова смолиста порода з підвищеними твердістю та середньою
густиною (630…730 кг/м
3
), стійка проти загнивання. Застосовують її в
будівництві мостів, у гідротехнічному будівництві, для виготовлення шпал та
руднико
вих стояків. Недолік деревини модрини схильність до розтріскування.

Ялиця

порода без'ядрова, річні кільця широкі, не містять смоляних ходів.
Деревина менш стійка порівняно з іншими породами, тому й не застосовується
у вологих умовах експлуатації.

Кедр


ядрова порода, яка має низьку щільність, її механічні властивості
нижчі. Ніж у сосни; застосовують як будівельний ліс, пиломатеріали, а також
для виготовлення столярних виробів.

Тис

порода ядрова, використовується для виготовлення меблів, у
будівництві ш
ирокого застосування не знайшла.

Листяні породи налічують багато найменувань (дуб, бук, осика, вільха,
береза, липа, ясень, горіх тощо).


70

Дуб


ядрова порода, яка має високі механічну міцність, в’язкість та
щільність (середня густина

720 кг/м
3
). Має висок
у стійкість проти загнивання,
гарну текстуру. Застосовують у відповідальних конструкціях, мостобудуванні,
гідротехнічному будівництві, для виготовлення столярних виробів та меблів.
При тривалому перебуванні у воді деревина темнішає, поступово
перетворюючис
ь на морений дуб.

Бук


розсіяно

пориста стигло деревна порода. Деревина тверда, щільна
(середня густина

650 кг/м
3
), пружна, білого з червоним відтінком кольору,
малостійка проти загнивання. Застосовують її для виготовлення столярних
виробів, меблів та п
аркету.

Осика


заболонна стигло деревна порода. Деревина легка (середня
густина

420…500 кг/м
3
), м’яка, зеленуватого кольору. Застосовують її для
фанери щепи, тари.

Вільха


заболонна порода з м’якою деревиною, що легко піддається обробці,
нестійка пр
оти загнивання. Застосовують її для фанери та столярних виробів.

Береза


заболонна порода. Деревина щільна (середня густина

650 кг/м
3
), має
високі міцність, в’язкість; нестійка проти загнивання. Застосовують її для
виготовлення фанери, столярних вироб
ів, меблів та паркету, опоряджувальних робіт.

Вологість
значною мірою зумовлює якість деревини. Розрізняють
гігроскопічну вологу, зв’язану в стінках клітин, та капілярну, яка заповнює
міжклітинний простір. При висиханні деревина спочатку втрачає вільну
(ка
пілярну) вологу, а далі починає виділяти гігроскопічну.

Вологість деревини, що дорівнює 12 % умовно вважається стандартною.
Результати визначення всіх фізичних властивостей деревини треба корегувати з
урахуванням цієї вологості. При тривалому перебуванні н
а повітрі при сталих
умовах деревина набуває вологості, яку називають рівноважною. Стан
деревини в момент, коли в її структурі відсутня вільна волога, називають
межею гігроскопічної вологості (для різних порід вона становить 23…35%
відносно маси сухої дере
вини).

Усихання, розбухання, короблення
деревини відбуваються зі зміною
вологості. При висушуванні деревини до межі гігроскопічної вологості її
лінійні розміри не змінюються. При подальшому висушуванні розміри
деревини зменшуються: уздовж волокон на 0,1…0
,4 %; у радіальному напрямі
на 3…6%; у тангенціальному на 6…125. Зменшення лінійних розмірів та об’єму
деревини при видаленні з неї гігроскопічної вологи називають усиханням. Із
зволоженням сухої деревини до досягнення нею границі гігроскопічності,
стінки
деревних клітин потовщуються, розбухають, що призводить до
збільшення розмірів та об’єму виробів. Цей стан називають розбуханням.
Короблення деревини виникає внаслідок неоднакового усихання в різних
напрямах. Широкі дошки дужче коробляться, ніж вузькі, а т
ому ширина дошок,
які зазнають під час експлуатації навперемінного зволоження й висушування
(підлога, зовнішня обшивка будівель), не повинна перевищувати 12 см.

Щоб запобігти коробленню і розтріскуванню дерев’яних виробів, треба
застосовувати деревину з та
кою вологістю, яка відповідала б умовам
експлуатації.


71

Деревину просочують антисептиками

хімічними речовинами, які
вбивають грибні пори чи створюють середовище, в якому їхня життєдіяльність
стає неможливою.

До водорозчинних антисептиків належать фтори нат
рію, мідний купорос
тощо. До водонерозчинних антисептиків належать маслянисті (кам’яновугільна
смола, антраценове масло, карболені ум) та кристалічні антисептики (технічний
оксиди феніл, пентохлорфенол). Через неприємний запах їх можна
використовувати для
просочування дерев’яних конструкцій, які перебувають на
повітрі чи у воді (шпали, частини мостів, палі).

Для оберігання від вогню деревину просочують вогнезахисними сполуками
(антипіренами). Антипірени готують на основі фосфорнокислого чи сірчистого
амонію
, бури, борної кислоти. При нагріванні вони легко плавляться й
перекривають доступ кисню або виділяють гази, які не підтримують горіння.

За характером виробництва деревообробні підприємства поділяються на
лісопильно

стругальні, стругально

механічні й комбі
новані. Основною

продукцією лісопильно

стругальних підприємств є дошки, бруси, шпали тощо.
Столярно

механічні підприємства виготовляють віконні й дверні блоки, меблі,
щитовий паркет тощо.

Деревообробне підприємство
включає такі підрозділи:

склад сировини;
лісопильний цех; відділення розкрійне, сушильне,
антисептування, машинозаготівельне, складальне, обробно

комплектувальне;
склад готової продукції.

Устаткування, необхідне при виробництві пиломатеріалів: стаціонарні й
пересувні крани,
автонавантажувачі з в
иделковими

заважками, лісопильні
рами, круглопильні верстати, дробарки та ін.

Столярні вироби (віконні і дверні блоки, паркетні дошки і щити, підвіконні
дошки й ін.) виготовляють у деревообробних цехах, обладнаних
автоматичними і напівавтоматичними лініями
. До складу ліній входять
дерев
о
обробні верстати серійного виробництва, нетипове транспортно

передатне устаткування і саморобне оснащення, улаштовані відповідно до
технологі
ч
ної послідовності обробки деталей.

Потокова механізована лінія для виготовлення
віконних плетінь і кор
о
бок
віконних блоків
(рис
.3.8
) працює в такий спосіб. Дошки, покладені на поперечний
ланцю
говий конвеєр, подають до торцю
ва
ль
ного верстата. Відпиляні відрізки
наступним поперечним конвеєром подають до прирізного верстата. Випиляні
чор
нові заготівлі проходять обробку на
фугувальному
і рейсмусовому верстатах,
після чого подаються на двосторонній шипорізний ве
р
стат і далі

на
чотирибічний фрезерувальний верстат. Оброблені деталі по лотку переміщають на
поперечний ланцюговий конвеєр і укл
адають на рол
и
кові столи, з яких вони
надходять на ділянку зборки. Вибірка гнізд під петлі і захисну обробку деталей
проводяться окремо на посадах, що не входять у л
і
нію.

Зборка віконних блоків здійснюється потоковим методом на двох лін
і
ях: а)
зборки й обр
обки стулок; б) зборки, обробки і навішення кватирок. На лінії
зборки стулок виконують підготовчі операції, комплектують деталі, зм
а
зують
місця з'єднань клеєм, наживляють кутові з'єднання.


72

Зібраний комплект стулки укладають й обжимають з чотирьох сторін.
П
ісля цього в шипових з'єднаннях висвердлюють отвори і забив
а
ють у них
дерев'яні нагелі.

Далі, зібрані стулки знімають, витримують до отвердіння клею і подають
на обробку фрезерними верстатами. На одному з них стулки обробляють по
шаблону з трьох сторін, на
іншому

вибирають чверть для притвору. Потім у
стулках вибирають гнізда під петлі. Частина стулок після обробки на фрезерних
верстатах надходить на лінію обробки і навішення кват
и
рок. Зборку самих
кватирок виконують на окремих постах на початку лінії. Пі
сля зачищення на
фрезерних чи шліфувальному станках у кватирках вип
и
люють гнізда, кріплять
у них петлі і навішують н
а стулки кватирки.
При зборці блоку зовнішні стулки
викладають у коробку, кріплять у ній петлі стулок, потім перевертають і
цвяхами приєдную
ть внутрішню аналог
і
чно зібрану коробку. Готові блоки
укладають на візок і транспортують у малярс
ь
ке відділення для фарбування.


Вікна поставляють на будівництво у виді блоків, що складаються з
дерев’яних коробок і елементів заповнення

стулок, фрамуг, к
ватирок,
навіш
е
них на
петлі чи шарніри, пофарбованих і укомплектованих віконними
пр
и
ладами.

Рис. 3.8

С
хема потокової механізованої лінії виготовлення віконних плетінь

1

траверса; 2

ланцюговий конвеєр; 3

електроталь; 4, 15

приводний
роликовий конвеєр; 5 торцювальний верстат; 6, 21

ланцюговий конвеєр;

7

прирізний верстат; 8

стрічковий конвеєр;
9

автодатчик;

10

свердлильний верстат; 11, 13, 20

лотки; 12

фугувальний верстат;

14

рейсмусовий верстат; 16

двосторонній шипорізний верстат;

17

направляючі лінійки; 18

приймально

передатний стіл; 19

чотирибічний
фрезерувально

кальов
очний верстат; 22

свердлильно

пазувальний верстат;
23

фрезерний верстат; 24

роликові столи; 25

складальне відділення


73

Виробництво плит з деревини і її відходів


З відходів деревини виготовляють ряд матеріалів: арболіт,
деревоволо
к
нисті, деревостружкові плити, фіброліт.

Деревостружк
овими плитами
називають листові матеріали, що оде
р
жують
гарячим пресуванням деревних стружок, просочених полімером. У процесі
гарячого пресування стружки ущільнюються, а полімер з
в

язко те
к
учого
стану
перетворюється у твердий, склеюючи при цьому наповнюва
ч у моноліт.
Деревостружкові плити виготовляють з деревини хвойних і лист
я
них порід. У
якості зв
'
язуючого для виготовлення плит застосовують високоякісну карбамидну
смолу. Для додання їй підвищеної водостійкості в стружку вв
о
дять пар
афінову
емульсію, для б
ільшої бі
остійкости

антисептики (напр
и
клад, пентахлор

фенол),
а для вогнестійкості


антипірени
( сульфат чи фосфат ам
о
нію).

Виготовляють деревостружкові плити перервним чи неперервним
сп
о
собом. По перервному способі здрібнену і висушену стружку змішують
з
полімером і направляють на формувальні рами, де піддають хол
о
дній
підпресовці на одноповерхових пресах при тиску 0,5

2,0 МПа. Потім
відформовані плити надходять на полки багатоповерхового гідравлічного
преса, де їх пресують під тиском до 3,5 МПа при тем
пературі 160

190С.
Відпресовані плити знімають з полиць преса і на 4

7 діб направл
я
ють на
склад, де вони набирають необхідну міцність. Завершується процес
виготовлення плит обрізкою і шліфуванням. По безперервному способу
формування і гар
я
че пресування ма
си роблять у стрічковому гусеничному
пресі чи методом в
и
давлювання (екструзії). Деревостружкові плити випускають
офактурені і неофактуре
н
і.

Фізико

механічні властивості деревостружкових плит характеризуються
наступними показниками: щільність

500



800 к
г/м
3
, межа міцності при
статичному вигині

13,0

21,5МПа, межа міцності при розтягу

0,3

0,35

Мпа.

Деревостружкові плити роблять методами плоского періодичного і
безупинного, пресування. Плити мають розміри: довжину

1800

3500 мм,
ш
и
рину

1220

1750 м
м і товщину

4

100 мм; їх випускають різною щільністю:
дуже високої

0,81

1,0, високої

0,66



0,8, середньої

0,51

0,65, м
а
лої

0,36

0,5 і дуже малої


0,35 г/см
3
.

Плити і готові вироби можуть бути облицьовані папером, просоченим
мочевиноформальдегід
ним чи меламиноформальдегідним полімером.
Обл
и
цювання папером дозволяє одержати будівельні деталі з найрізноманітнішої
по кольорі, малюнку і фактурі поверхнею. Деревостружкові плити застосов
у
ють
для внутрішнього облицювання стін, виготовлення вбудованих і
пересу
в
них
меблів, дверних полотнин, панелей, а також для обшивання стель. Збер
і
гати
деревостружкові плити необхідно в закритих складських прим
і
щеннях не
піддаючи різким коливанням температури і вологості.

Деревоволокнисті плити
являють собою листові матер
іали, що
склад
а
ються з органічних волокнистих наповнювачів, зв'язаних полімером
шляхом гарячого пресування.
Сировиною для виготовлення плит служать
відходи деревообробних виробництв і лісозаготівель (деревна щепа
)
, оч
е
рет,
кенаф і інші волокнисті рослини.
У залежності від сили тиску при прес
у
ванні і

74

подальшій обробці деревоволокнисті плити бувають надтвердими, тве
р
дими,
напівтвердими і м'якими (ізоляційно

оздоблювальні й із
о
ляційні).

Деревину на рубильних машинах переробляють у щепу, яку потім
проварюють у
1...2 % розчині їдкого натру для нейтралізації смолистих і
цукри
с
тих речовин. Проварену і промиту гарячою водою щепу розмелюють до
тонковолокнистого стану. Потім волокна перемішують з водою, у суміш д
о
дають
парафінову емульсію, антисептики, антипірени. Дл
я виготовлення надтве
р
дих
плит у суміш уводять фенолформальдегідні полімери. Приготовлену масу
в
и
ливають на сітку відливної машини, де вона збезводнюється, формується в
плиту
заданої товщини і направляється або в роликову сушарку для вигото
в
лення
ізоляційн
их плит, або в гарячий прес для виготовлення твердих плит. Пр
е
сування
відбувається при температурі 150... 165
0
С під тиском 1..5 Мпа

(рис. 3.9
)
.


Рис. 3.9


Прес:

1


ножиці, 2

верх
ній архітрав, 3

тов
кателі, 4

каретка, 5

стіл, 6

ричаг
для прити
скання плити, 7

плити преса


Для отримання гладкої поверхні плити й усунення подряпин застосовують
шліфувальні станки (рис.
3.10
).


Рис. 3.10



Схеми шліфувальних станків:

а

із
вальцьовим
подаванням і нижнім розташуванням барабанів;

б

двобоковий с
танок із
вальцьовим
подаванням; в

із стрічковим подаванням
і верхнім розташуванням барабанів; 1

пружина, 2

нижні валики, 3

плита
станка, 4

верхні валики, 6

валик із щіткою, 7

конвеєр,

I; II; III

шліфувальні барабани


75

ТЕМА 4. ОХОРОНА ПРАЦІ,
ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ І ВИРОБНИЧА
САНІТАРІЯ. ЕКОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА БУДІВЕЛЬНИХ
МАТЕРІАЛІВ, КОНСТРУКЦІЙ ТА ВИРОБІВ

4.1
Вимоги з охорони праці


Виконання обов’язкових вимог з охорони праці регламентується системою
державних стандартів безпеки праці (ССБП). У цю си
стему введені обов’язкові
вимоги до електро

, пожежно

і вибухонебезпечності, рівня шуму, вібрації й
освітленості робочих місць, технологічні й санітарні вимоги до виробничих
приміщень, устаткування, робочого інструменту й матеріалів, засобів
індивідуально
го захисту, ведення вантажно

розвантажувальних роб
і
т,
складування сировини, готової продукції й відходів, контролю стану
навколишнього середовища.

Продуктивність праці в значній мірі залежить від використання в будівельному
виробництві прогресивних будівел
ьних матеріалів і технологій, сучасних машин і
механізмів, раціональній організації праці й робочого місця. Культури виробництва,
виконання вимог техніки безпеки й виробничої санітарії.

З метою створення нормальних умов праці для робітників регламентується

тривалість робочого дня, необхідних перерв під час роботи, щорічних відпусток тощо.

Розробка прогресивного технологічного процесу обов’язково повинна
враховувати робочу зону й антропометричні дані людини (його зріст, довжина
рук, ніг тощо). Робоча зона ви
значається умовними дугами, які може описати
витягнута рука людини при повороті плеча або ліктя на рівні робочої поверхні.
Робоча зона повинна з’єднуватися з простором, зручним для огляду.
Максимальна висота при цьому становить 1,8

2,0 м, а зручна висота
перебуває

0,9

1,5 м. на робочому місці мають враховуватися зовнішні фактори:
температуро

вологісний режим, звукові хвилі.

Умови праці визначають її ефективність і рівень травматизму на виробництві.

За ступенем виробничого стомлення, характеру і кілько
сті професійно

технічних захворювань всі роботи, пов’язані з витратами фізичної енергії,
діляться на три категорії:


легкі роботи (категорія I)

для їх виконання потрібні незначні фізичні
зусилля; переміщення вантажів вагою до 10 кг;


роботи середньої в
ажкості (категорія II);


важкі роботи (категорія III).

За ступенем шкідливості й небезпеки роботи діляться на такі види:


шкідливі: систематична робота в несприятливих умовах (забруднення
повітря радіоактивними, іншими шкідливими речовинами понад припуст
имі
норми. При високій температурі й вологості);


небезпечні (наприклад, робота на висоті).

Небезпечні й шкідливі фактори на виробництві діляться на такі види:


фізичні

підвищення запиленості і загазованості повітря робочої зони
(машини, шум, вібрація)
;


хімічні

за характером дії на організм людини: токсичні, дратівні,
мутагенні, шлунково

кишкові, слизової оболонки, тощо;


76


біологічні

дії бактерій, вірусів, грибка й продуктів їхньої
життєдіяльності, мікроорганізми;


психофізіологічні

фізичні та
нервово

психічні навантаження,
монотонність робочого процесу.

При виконанні різних робіт на виробництві часто доводиться стикатися з
незручними й несприятливими умовами: вібрація, вузькі проходи, робота на висоті
тощо. Ці умови варто враховувати при визнач
енні небезпечних зон робочого місця.

Відповідно до вимог ГОСТ 12.1.005 «ССБТ. Общие санитарно

гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» приміщення, в яких
виконуються роботи повинні відповідати таким вимогам:


температура повітря в приміщенні пови
нна бути в межах 19

22
о
С;


відносна вологість

40

60 %;


у приміщенні без природного провітрювання обов’язково повинна бути
передбачена вентиляція (за ГОСТ 12.4.021 «ССБТ. Системы вентиляционные.
Общие требования);


рівень шуму на робочому місці н
е повинен виходити за межі вимог

ГОСТ 12.1.003 «ССБТ. Шум, общие требования безопасности»

70 децибелів;


гранично допустимі значення місцевих вібрацій установлюються за
ГОСТ 12.1.012 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования» і
становлять 20

70 Гц, амплітуда коливань 1,5

0,05 мм;


освітленість робочих місць залежно від виконуваних робіт становить за
нормативами (СНиП И

4 «Естественно и искусственное освещение») 30

75 Лк;


рівень іонізуючих випромінювань природних радіонуклідів матеріал
ами не
повинен перевищувати норм, установлених ДБН В.1.4

02 «Система норм та
правил зниження рівня іонізуючих випромінювань природних радіонуклідів у
будівництві. Регламентовані радіаційні параметри. Допустимі рівні» (370 Бк/кг).

Виробничий пил сприяє захв
орюванням дихальних шляхів і легенів.
Особливо небезпечний для здоров’я пил, що знаходиться в будівельних
матеріалах: вапні, цементі, цеглі у вигляді оксиду кремнію.

Основні методи боротьби із запиленістю:


контейнеризація й фас
ування
матеріалів

при тра
нспортуванні,
виконанні вантажно

розвантажувальних робіт і зберіганні;


механізація
вантажно

розвантажувальних робіт, подрібнення й просіювання;


забезпечення місцевої припливно

витяжної вентиляції.

Захист від впливу шкідливих і токсичних речовин полягає
в суровому
виконанні основних вимог:


токсичні речовини треба зберігати в герметично закритій тарі, постійно
контролювати їх вміст у повітрі згідно з санітарними нормативами і правилами
(СанПіН II

19 «Перелік регламентованих у повітрі робочої зони шкід
ливих
речовин»);


приготування матеріалів, що містять легколеткі розчинники, токсичні
речовини повинно виконуватись на відкритому повітрі або в приміщенні з
вентиляцією;


робота зі шкідливими й токсичними матеріалами вимагає дотримання
певних правил і за
стосування індивідуальних засобів захисту. Так, робітники,

77

зайняті гашенням вапна, повинні бути захищені спецодягом, гумовими
рукавицями, респіраторами й окулярами.


4.2 Основні джерела антропогенного забруднення навколишнього
середовища. Характер забрудне
ння


Охорона природи

це комплекс взаємозалежних між собою технічних,
санітарно

гігієнічних, законодавчих та організаційних заходів, спрямованих на
охорону атмосферного повітря й природних водойм від забруднювачів
(промислових викидів і стоків, що містять
шкідливі речовини, пил, аерозолі
тощо), утилізацію промислових відходів.

Істотний збиток навколишньому середовищу наносять підприємства
будівельної індустрії

заводи з виробництва цементу, гіпсу. Асфальтобетону,
полімерних матеріалів, лаків, фарб тощо. К
ількість забруднених токсинами й
забруднювачами речовинами викидів в атмосферу знижується за рахунок
впровадження передових технологій. Герметичного устаткування, застосування
ефективних пило

і газоуловлювачів, фільтрів, сучасних методів очищення.

Природн
і води, верхній шар
ґрунту
забруднюються маслами й
розчинниками, що попадають в них під час мийки механізмів. Для зменшення
забруднення
ґрунту
і водойм необхідне переведення підприємств на
маловідходне виробництво.

Найбільші забруднення відбуваються у місц
ях видобутку корисних копалин і
в будівництві. Виробництво будівельних конструкцій та матеріалів являє собою
сукупність складних технологічних процесів, пов’язаних з перетворенням
сировини в різні стани і з різними фізико

механічними властивостями, а також
з
використанням різного ступеня складності технологічного обладнання та
допоміжних механізмів. У багатьох випадках ці процеси супроводжуються
виділенням великої кількості полідисперсного пилу, шкідливих газів та інших
забруднень. До таких технологічних пр
оцесів відносяться завантаження,
перевантаження
та розвантаження сипучих матері
алів, їх сортування,
подрібнення, транспортування, змішування, формування і пакування.

Підвищене виділення пилу спостерігається при виробництві бетонної суміші
у змішувальному в
ідділенні

до п’яти гранично допустимих концентрацій (ГДК).
Для арматурних цехів, а також цехів з виробництва нестандартних металевих
конструкцій характерні пил металів та їх окалин, зварювальні аерозолі двоокису
вуглецю та марганцю. Пил металів та їх ока
лин, що виділяється при холодній
обробці металу, незначно перевищує санітарні норми.

При технологічному процесі виробництва силікатної цегли підвищене
виділення пилу спостерігається при завантаженні вапняку й піску кранами,
дозуванні їх на стрічковому конв
еєрі, транспортуванні, сортуванні, грохоченні,
змішуванні, при пересуванні. На робочих місцях у приміщеннях підготовки
суміші запиленість перевищує санітарні норми від 2 до 20, у формувальному
цеху

від 2 до 5 разів.


При виробництві кераміки й глиняної ц
егли
пиловидалення
перевищує
ГДК на складах глини в 1,5

2,5, піску

5

7, сумішоприготувальному

цеху

12

15 разів, а у відділенні помелу шамоту запиленість досягає 30

32

78

ГДК. На ділянці навантаження та розвантаження запиленість у 2

3 рази
перевищує допус
тимі концентрації.

У цехах сушіння та випалювання в основному виділяється оксид вуглецю



відповідно до 1,5

2 і до 3

4 ГДК, сучасний ангідрид

відповідно 1,5 і 2

3 ГДК.

Основне
пиловидалення
при виробництві мінеральної вати на перевищує
санітарні норми у
40

70 разів, на дільниці печей

у 10

20, формування
мінеральної вати

у 5

10 разів. Концентрації фенолу, аміаку, формальдегіду
перевищують санітарні норми приблизно однаково

до 1,5

2 разів.
Виробництво деревоволокнистих плит пов’язане з виділенням таки
х самих
шкідливих речовин. На дільниці технологічної лінії з обробки щепи парою і
деревної маси, у відливній машині, при пресуванні плит, їх гартуванні та
зволоженні виділяються гази, що перевищують ГДК у 1,2

1,5 раз
и
. На дільниці
механічної обробки дерево
волокнистих плит концентрація перевищує ГДК у
1,3

1,6
рази
. При різанні, фрезуванні, шліфуванні деревини повітря біля
робочого місця забруднюється полідисперсним деревним пилом, концентрація
якого переви
щує санітарні норми у 1,5

3 рази
, іноді

до 5

10 раз
ів.
Виробництво цементу, вапняку, доломіту, інертних матеріалів супроводжується
на окремих ділянках особливо сильним
пиловидаленням
, що перевищує ГДК у
5

10 разів, а в деяких випадках

до кількох десятків і навіть сотень разів.

Виробництву будівельних кон
струкцій і матеріалів на окремих дільницях
властиве підвищене виділення пари й теплоти. На деяких робочих місцях влітку
температура досягає 30

40

С, у той же час є робочі місця, де взимку
температура буває мінусовою. Існують дільниці з п
ідвищеною (85

95%) й дуже
малою (25

30%) вологістю, сильними протягами.

У результаті спалювання паливних ресурсів в атмосферу планети щорічно
викидається понад 22 млрд. т двоокису вуглецю і понад 150 млн. т сірчаного
газу. Внаслідок спалювання великої кіль
кості твердого палива (переважно
вугілля) поблизу металургійних центрів нагромаджуються також такі шкідливі
речовини, як хлорвуглеводні, діоксин, вуглеводні, що мають мутагенні та
канцерогенні властивості й переносяться з димом на відстані десятки й сотні
кілометрів. Забруднення довкілля постійно підвищується через зростаючу
токсичність промислових і побутових відходів.

Збитки від відходів

це не тільки величезні площі землі, зайнятої звалищами,
териконами, шлакосховищами, а й смертельні дози різних токсик
антів, що роками
розносяться дощовими водами, а також дим й пил від них.

Здавалося б, це дрібниця

биті люмінесцентні лампи на звалищах. Але
кожна така лампа містить 150 мг ртуті, яка здатна отруїти на рівні ГДК близько
500 м
3
повітря.

Більш шкідливими га
зовими забруднювачами є сірчаний і сірчистий
ангідриди, окиси азоту, бензопірен, аміак, сполуки хлору, фтору, окиси
вуглецю. Серед твердих часток промислових димів найпоширенішими є частки
вугілля, золи, сульфатів і сульфідів металів.





79

4.3
Види забруднюв
ачів


До головних видів забруднень навколишнього середовища належать:
механічні домішки (пил, попіл, шлаки, будівельне сміття тощо).

Хімічні забруднення

тверді, газоподібні й рідкі речовини, хімічні
елементи й сполуки штучного походження, які надходять у
біосферу,
порушуючи встановлені природою процеси кругообігу речовини й енергії.

Біологічні забруднення

це різні організми, що з’явилися завдяки
життєдіяльності людства

бактеріологічна зброя, нові віруси.


Фізичне забруднення

це зміни теплових, елект
ричних, радіаційних,
світлових полів у природному середовищі, шуми, вібрації, гравітаційні сили,
спричинені людиною. За іншою класифікацією всі антропогенні забруднення
поділяють на дві великі групи

матеріальні й енергетичні.

До першої групи належать так
і:

1)

атмосферні забруднення (газоподібні, пилоподібні, у вигляді туману й
змішані);

2)

стічні води (оборотні, умовно чисті й забруднені, зі значним
перевищенням концентрації шкідливих речовин);

3)

тверді відходи (токсичні й нетоксичні).

До другої групи віднесені т
еплові викиди, шуми, вібрації, ультразвук й
інфразвук, електромагнітні поля, світлове, лазерне, інфрачервоне,
ультрафіолетове випромінювання, електромагнітне випромінювання.

Під стійкими антропогенними забруднювачами розуміють такі, що довго
не зникають, н
е знищуються самостійно природою (різні пластмаси,
поліетилени, деякі метали тощо).

Нестійкі забруднювачі

ті, що негативно діють короткий час і
розкладаються, розчиняються чи знищуються в екосистемах завдяки
природним фізико

хімічним або біохімічним проц
есам.

Під навмисним забрудненням розуміють цілеспрямоване знищення лісів,
використання родючих земель і пасовиськ під забудову, утворення внаслідок
діяльності людини кар’єрів, неправильне використання поверхневих і
підземних вод, мінеральних ресурсів, вило
в риби та ін.

Супутні забруднення


це поступові зміни стану
атмосфери, гідросфери,
літосфери й біосфери
окремих районів та планети
в цілому від комплексного
негативного впливу
антропогенної діяльності

(знепустелювання, висихання


боліт, озер морів, поява

кислотних дощів, потепління

клімату через “парниковий”
ефект, зменшення
озонового шару).



Навколишнє середовище

Паливо

Сировина

Вода

Повітря

Виробництво

Продукція виробництва

Промислове

спожив
ання

Побутове

споживання

Рідкі, розчинні,
газоподібні тверді
відходи

Електромаг

нітне випро

мінювання

Теплове
випромі
н
юва
ння

Шум

Рис. 4.1

Принципова схема техногенного впливу на
навколишнє середовище


80

4.4
Вплив забруднювачів на здоров’я людини


Серед виробничих отрут найбільш поширеними є метали. У промисловості
використовують переважно важкі метали: свинець, рту
ть, цинк, марганець, хром,
нікель, кадмій та ін. З швидким розвитком техніки почалося впровадження також
інших металів і сплавів: легких (берилій, літій), тугоплавких (ванадій, титан),
розсіяних (талій, селен), рідкоземельних (цезій,
іридій
).

У виробничих
умовах метали зустрічаються в різних сполуках. Рідкі
метали найчастіше діють на організм у вигляді аерозолів, дезінтеграцій та
конденсацій.

Характерною особливістю важких металів після потрапляння до організму
є їх нерівномірний розподіл між клітинами й тк
анинами.

Виділяючись через сечові шляхи, слизові оболонки травного каналу і різні
залози, деякі метали спричиняють у них паталогічні зміни (наприклад, свинець та
його сполуки є протоплазматичними отрутами, які діють на всі органи і системи
організму людини
і зумовлюють особливо великі зміни у нервовій системі).

Розглянемо вплив деяких будівельних матеріалів на самопочуття людини.

Один з найпоширеніших хімічних канцерогенів у навколишньому середовищі

ароматичний вуглеводень бензапірен, який утворюється вна
слідок
високотемпературних процесів термічної обробки органічної сировини, неповного
згоряння. Так, підвищення концентрації бензапірену в повітрі на кожен нанограм в
1 м
3
підвищує захворюваність на рак на 0,4 на 100 тис. населення.

Матеріали для покриття т
ипу фарб чи килимових виробів, текстильні
товари, піноізоляційні матеріали, які містять формальдегід, ушкоджують
кон’юнктиву ока й дихальні шляхи. Відмічають підвищення частоти
захворювань на рак легень внаслідок відкладання сполук радону. Він може
також н
адходити до кісткового мозку.

Азбест, який має ізоляційні й протипожежні властивості, використовують у
різноманітній продукції у вигляді термоізоляційного матеріалу, акустичних
покриттів,
полум’я гасників
у вигляді азбоцементу, вінілазбестових покриттів
дл
я підлоги тощо. При цьому може відбуватися безперервний вихід азбестових
волокон у повітря приміщень. Азбест спричиняє різні захворювання

від
азбестозу до раку легень.

При виробництві будівельної цегли використовують дуже багато води, яка
потрапляє у пов
ітря разом зі шкідливими газами, парою.


4.5
Засоби боротьби зі шкідливим впливом на довкілля


Очищення повітря від викидів сірчистого газу може здійснюватися при
попередній обробці палива для видалення з нього сірки чи шляхом уловлювання
сірчистого ангідр
иду з газів у очисних спорудах. При використанні вапнякового
способу гази промивають у скрубері вапняковим молоком, яке реагує з SO
2
.

Аміачний спосіб очищення газів від SO
2
буває циклічний і нециклічний. За
циклічним способом попередньо ретельно очищають
повітря від механічних
домішок, охолоджують його до 35

40

С і пропускають через розчин сульфіду
амонію. Нециклічним способом повітря очищають від сірчистого ангідриду,
пропускаючи через розчин сульфату амонію.


81

Очищення викидів від оксиді
в азоту здійснюють за допомогою
окислювальних методів, що ґрунтуються на попередньому окисленні NO
3
з
наступним поглинанням NO
2
та N
2
O
3
різними поглиначами. У промисловості
використовують метод окислення NO у газовій фазі за допомогою кисню. Для
каталітич
ного очищення найчастіше застосовуються каталізатори, які містять
дорогоцінні метали. Як пальне використовують водень, природний і нафтовий
гази, оксиди вуглецю та ін.

Вентиляційні викиди деяких виробництв, пов'язаних з фарбуванням та
сушінням різних виро
бів, містять органічні речовини, концентрації яких значно
перевищують ГДК для атмосферного повітря. Якщо ГДК розчинників у
атмосферному повітрі, залежно від складу, не повинна перевищувати в
середньому 0,6 мг/м
3
, то їх концентрації у вентиляційних викидах
досягають 1...10
мг/м
3
. Для утилізації і знешкодження таких викидів використовують адсорбційний
та окислювальний методи. Найбільш розповсюджений адсорбент при рекуперації
легких розчинників

активоване вугілля. Як десорбуючі агенти застосовують
гостру на
сичену чи перегріту водяну пару, пари органічних речовин та інертні
гази. Як правило, вуглеадсорбційні установки для рекуперації легких розчинників
сьогодні включають два адсорбери з нерухомим шаром активованого вугілля, які
працюють періодично: в одному з
них здійснюється очищення забрудненого
повітря, а в другому

термічна регенерація.

При визначенні методів знешкодження найбільш розповсюджених у
будівельній індустрії токсичних газів потрібно враховувати, що це гази
неоднакові за своїми фізико

хімічними
властивостями, тому для їх
уловлювання не можуть бути використані якісь одні методи очищення. В
умовах підприємств промисловості будівельних матеріалів при невеликих
об'ємах очищуваних газів раціональним є термічне знешкодження прямим
спалюванням в автоном
них топках.




















Навколишнє

середовище (НС)

Засоби екологічної реабілітації
навколишнього середовища

Систематичний контроль показників
яко
сті (НС) (моніторинг)

Встановлення
порушень

Усунення
порушень

Екологічне нормування якості (НС) встановлення
допустимих значень показників, що характеризують
якість

Виявлення
винних


Екологічна політика

Економічна фінансова, промислова,
податк
ова, соціальна та інша політика

Державний екологічний
ко
нтроль

Державна екологічна
експертиза

Підприємства

Проекти господарчої діяльності

Вплив на (НС) відходами
виробництва і споживання

Економічне, адміністративне
кримінальне покарання винних

Рис. 4.2

Принципова модель управління якістю навколи
шнього середовища


82

Застосування вогневого методу зневоднення промислових викидів дістало
розповсюдження у виробництві червоної глиняної цегли.

Існують ще й інші види очищення викидів у промисловості будівельних
матеріалів, такі як очищення ве
нтиляційних викидів від пилу, очищення
викидів від окису вуглецю, способи очищення повітря від шкідливих домішок,
аеродинамічне
пиловидалення
та очищення пилових викидів, захист
виробничої техносфери від зварювання та інших аерозолів.


СПИСОК ДЖЕРЕЛ


1.

Назар
енко І.І., Туманська О.В.

Машини і устаткування підприємств
будівельних матеріалів: Конструкції та основи експлуатації: Підручник.

К.:
Вища шк., 2004.

590 с.:іл..

2.

Сівко В.Й., Поляченко В.А. Обладнання підприємств промисловості
будівельних матеріалів і ви
робів: Підручник.

К.: ТОВ «АВЕГА», 2004.

280 с

3. Файнер М.Ш. Виробнича база будівництва: навч. посібник /
М.Ш.Файнер.

Чернівці : Чернівецький нац. Ун

т, 2010.

216 с.

Пешковский О. И. Технология изготовления металлических конструкций:
Учебник.

3

е пе
рераб. и до
п
.

М.: Стройиздат., 1990

350 с.

4. Ратушняк Г.С. Відросилова технологія формування декоративних бетонних
виробів: Монографія.

Вінниця: УНІВЕРСУМ

Вінниця», 2007.

161 с.

5. Справочник строителя. Т.1. Современные строительные материалы /
Г.С.
Фокин, Е.В. Кондращенко.

Х.: АЛЕВ

ИНФОТРЕЙД, 2008.

424 с.

6. Пешковский О.И. Технология изготовления металлических конструкций.

3

е изд., перераб. И доп.

М.: Стройиздат, 1990.

349 с.

7. Волянський О.А. Технологія бетонних і залізобетонних
конструкцій:
Підручник: У 2

х ч.

К.: Вища шк., 1994.

Ч. 1. Технологія бетону, 1994.

271с.

8. Русанова Н.Г. Технологія бетонних і залізобетонних конструкцій:
Підручник: У 2

х ч.

К.: Вища шк., 1994.

Ч. 2. Виготовлення бетонних і
залізобетонних конс
трукцій, 1994.

334 с.

9. Козлов В.В. Сухие строительные смеси: Учеб. пособие.

М.: Изд

во
АСВ, 2000.

96 с.

10. Ушеров

Маршак О.В. Бетони та сухі будівельні суміші: тлумачний
словник: навчальний посібник / О.В. Ушеров

Маршак, К.В. Латорець.

Х.:
Колор
ит, 2010.

104 с.

11.
Справочник по стр
оительным материалам и изделиям / Ю. Д.
Нацие
в
ский,
В. П. Хоменко, В. В. Бегляцов.

К.: Будивельник, 1990.

144 с., ил.

12.
Деревянные конструкции и детали

/ В. М. Хрулёв, К. Я. Мартынов, С.
В. Лукачев, С. М. Шутов
;

2

е изд., доп. и перераб.

М.: Стройиздат, 1983.

288
с., ил.

(Справочник строителя)



83

Н
авчальне видання




ШАПОВАЛ
Світлана Володимирівна



Конспект лекцій

до вивчення дисципліни

«ВИРОБНИЧА БАЗА БУДІВНИЦТВА»

(для студентів 4 курсу денної та заочно
ї форм навчання

напряму підг
о
товки
6.060101


«Будівництво»)







Відповідальний за випуск

О. В. Кондращенко


За авторською редакцією


Комп’ютерне верстання

К. А. Алексанян








План 2012, поз.
19Л

Підп. до друку
05
.
12
.
2012



Формат 60 х 84 /16

Друк на різографі.



Ум. друк. арк.
4,8

Зам. №


Тираж 50 пр.






Видавець і виготовлювач:

Харківський національний університет

міського господарства ім
ені
О.М. Бекетова

вул. Революції, 12, Харків, 61002

Електронна адреса: [email protected]
n
ame.
edu
.ua

Свідоцтво суб’єкта видавничої справи:

ДК №
4064
від
12.05
.2011


Приложенные файлы

  • pdf 11431649
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий