Завод по изготовлению водопропускных труб производительностью 33 тыс. м3 в год

ЛСТ(лигносульфонат технический) добавка изготавливается по ТУ 5870-002-46849456-03[14]

  Все лигносульфонаты технические получают в процессе переработки древесины с последующим добавлением смеси натриевых солей некоторых лигносульфоновых кислот, в результате чего приобретают универсальные свойства, характерные для всех поверхностно-активных веществ, то есть воздействуют на цементные системы в качестве пластификаторов и диспергаторов. Формой выпуска данных ЛСТ (согласно ТУ 5870-002-46849456-03) является порошок или же 33-36% раствор. 

Вводится в цементно-сырьевую смесь. Повышается прочность бетона на 20-25%, морозостойкость в 3-4 раза и резко понижается стоимость смесей из-за добавления небольшого количества лигносульфонатов, что связано с их адсорбцией на поверхности твердой фазы.  
Использование лигносульфонатов снижает влажность сырьевого шлама при сохранении его текучести, что увеличивает производительность печи и снижает удельный расход топлива на обжиг клинкера.  Основными преимуществами лигносульфонатов технических следует считать следующие их практические свойства:  
1) они позволяют значительно повысить удобоукладываемость (с П1 до П4) совершенно не в ущерб расходу цемента и, соответственно, прочности получаемого на выходе бетона;  
2) продлевают сохраняемую подвижность бетонной смеси до двух часов;  
3) придают бетонной смеси наиболее быстрое нарастание прочности именно в начальное время твердения и при этом повышают (приблизительно, на 10-15%) показатели прочности бетонов при воздействии на них тепловой обработки.

4) снижают водопотребление  на 10-15%

Насыпная  плотность 555 кг/м³

Практически все ЛСТ малотоксичны, поэтому (вследствие отсутствия раздражающих и аллергирующих свойств) широко применяются не только в монолитном строительстве, но и в производстве большинства бетонных и железобетонных конструкций (а также – изделий), причем из бетона самых различных марок.

Все добавки используются в соответствии с ГОСТ 24211-91[6]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчёт состава бетона

Определяем среднюю прочность  бетона[7]

R = == 394,73 кгс/см²

Где В –значение класса бетона

0,098 – переходной коэффициент от МПа к кгс/cм²

1,64 – коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона

v – коэффциент вариации прочности бетона (13,5%)

 

1. Определяем Ц/В

Ц/В = (R_б/AR_ц) + 0,5 = (394/0.6×500) = 1,81

Где R_б – прочность бетона через 28 суток, Мпа

      R_ц – прочность на сжатие цемента ( берётся по марке)

      A – коэффициент (=0,6)

 

2. Определяем расход воды

Удобоукладываемость смеси П4. Щебень с крупностью 10-20 мм => расход воды составляет 220 л/м³, но т.к. модуль крупности песка составляет 2,7 => расход воды увеличивается на 7 л/м³.Но т.к НГЦТ 25% то расход воды уменьшается на 5 л =>

В = 222 л/м³

3. Определяем расход цемента

Ц = В × Ц/В = 222× 1,81 = 401,8 кг/м³

4. Определяем объём цементного  теста

V_цт = Ц/ρ_ц + В = 401,8/3,12 + 222 = 350,8 л/м³

         Коэффициент раздвижки α = 1,47

5. Определяем расход щебня

Щ  = = 1247 кг/м³

Где П_щ – пустотность щебня

      - насыпная плотность щебня

      - плотность щебня в куске

6. Определяем расход песка

П = (1000 – - - ) × ρ_п = (1000 – 128,8 – 222 – 463,6) × 2,65 = 492 кг/м³

7. Определяем плотность  бетонной смеси

ρ_б.см = Ц + П + Щ + В = 401,8 + 492 + 1247 + 222 = 2363 кг/м³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчёт состава бетона  с химическими добавками

Полипласт СП-1 + СНВ:

1. В₁ = k × B = 0,83 × 222 = 184.3

Где В₁ – расход воды на 1 м³ бетонной смеси с добавкой

        k -  коэффициент эффективности введения добавки  

 

2. Определяем расход цемента

 

    Ц = Ц/В × В₁ = 1,81 × 184,3 = 333,6 кг/м³

 

3. Определяем расход добавки

 

                Д_СП-1 = 333,6 × 0,060 = 2 кг/м³

    Д_СНВ =  333,6 × 0,005 = 0,16 кг/м³

    Д_{СП-1+СНВ} =  2,16 кг/м³

 

4. Определяем расход заполнителей

 

    V_цт = Ц/ρ_ц + В₁ = 333,6/3,12 + 184,3 = 291,2 л/м³

             

                Коэффициент раздвижки α = 1,38

 

5.  Определяем расход щебня

Щ  = = 1285 кг/м³

6. Определяем расход песка

П = (1000 – - - ) × ρ_п = (1000 – 106,7 – 184,3 – 477,7) × 2,65 = 613 кг/м³

7. Определяем плотность  бетонной смеси

ρ_б.см = Ц + П + Щ + В = 333,6 + 613 + 1285 + 184,3 = 2416 кг/м³

 

Смола СНВ + ЛСТ:

1. В₁ = k × B = 0,88 × 222 = 195,4

Где В₁ – расход воды на 1 м³ бетонной смеси с добавкой

        k -  коэффициент эффективности введения добавки  

 

2. Определяем расход цемента

 

    Ц = Ц/В × В₁ = 1,81 × 195,4 = 353,6

 

 

3. Определяем расход заполнителей

 

    V_цт = Ц/ρ_ц + В₁ = 353,6/3,12 + 195,4 = 308,7 л/м³

             

                Коэффициент раздвижки α = 1,42

4.  Определяем расход щебня

Щ  = = 1265,8 кг/м³

5. Определяем расход добавки

     Д_СНВ = 353,6 × 0,0005 = 0,18 кг/м³

Д_ЛСТ = 353,6 × 0,002 = 0,70 кг/м³

Д_{СНВ+ЛСТ} = 0,88 кг/м³

6. Определяем расход песка

П = (1000 – - - ) × ρ_п = (1000 – 113,3 – 195,4 – 470,55) × 2,65 = 585 кг/м³

7. Определяем плотность  бетонной смеси

ρ_б.см = Ц + П + Щ + В = 353,6 + 585 + 1266 + 195,4 = 2400 кг/м³

 

Пластификатор ЛАД-5:

1. В₁ = k × B = 0,83 × 222 = 184.3

Где В₁ – расход воды на 1 м³ бетонной смеси с добавкой

        k -  коэффициент эффективности введения добавки  

 

2. Определяем расход цемента

 

    Ц = Ц/В × В₁ = 1,81 × 184,3 = 333,6

 

3. Определяем расход заполнителей

 

    V_цт = Ц/ρ_ц + В₁ = 333,6/3,12 + 184,3 = 291,2 л/м³

             

                Коэффициент раздвижки α = 1,38

 

4.  Определяем расход щебня

Щ  = = 1285 кг/м³

5. Определяем расход добавки

    Д = 333,6 × 0,09 = 3 кг/м³

6. Определяем расход песка

П = (1000 – - - ) × ρ_п = (1000 – 106,7 – 184,3 – 477,7) × 2,65 = 613 кг/м³

7. Определяем плотность  бетонной смеси

ρ_б.см = Ц + П + Щ + В = 333,6 + 613 + 1285 + 184,3 = 2416 кг/м³

Комплексная полифункциональная добавка Д-5:

1. В₁ = k × B = 0,78 × 222 = 173

Где В₁ – расход воды на 1 м³ бетонной смеси с добавкой

        k -  коэффициент эффективности введения добавки  

 

2. Определяем расход цемента

 

    Ц = Ц/В × В₁ = 1,81 × 173 = 313

 

3. Определяем расход заполнителей

 

    V_цт = Ц/ρ_ц + В₁ = 313/3,12 + 173 = 273 л/м³

             

                Коэффициент раздвижки α = 1,37

 

4.  Определяем расход щебня

Щ  = = 1291 кг/м³

5. Определяем расход добавки

     Д = 313 × 0,2 = 6,26 кг/м³

6. Определяем расход песка

П = (1000 – - - ) × ρ_п = (1000 – 100,3 – 173 – 480) × 2,65 = 654 кг/м³

7. Определяем плотность  бетонной смеси

ρ_б.см = Ц + П + Щ + В = 313 + 654 + 1291 + 173 = 2431 кг/м³

 

таблица 16 - Расходы материалов на 1 м³ бетона в кг

№ состава	Вид добавки	Кол-во добавки, % массы цемента	Расход материалов на 1 м3 бетона
			Ц	В	П	Щ	добавка
1	СП-1 + СНВ	0,6% + 0,05%	333,6	184,3	613	1285	2,16
2	СНВ + ЛСТ	0,05% + 0,2%	353,6	195,4	585	1266	0,88
3	ЛАД-5	0,9%	333,6	184,3	613	1285	3
4	Д-5	2%	313	173	654	1291	6,26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Технико-экономическая  оценка составов бетона

 

1. Себестоимость 1 м³ бетона и энэргозатрат на производство[8]:

С_б = С_ц × Ц + С_п × П + С_щ × Щ + С_в × В +С_д × Д + С_уд

Где С_ц, С_п, С_щ,  С_в - стоимость единицы продукции соответсвенно цемента, песка, щебня, воды и добавки в руб.

      С_уд – удельные затраты на создании линии по приготовлению добавки, руб.(1% от С_б)

С₀ = 4 × 401,8 + 0,8 × 492 + 1,15 × 1247 + 0,05 × 222 + 34 = 1607 + 393,6 + 1434 + 11 = 3894 руб.

C₁ = 4× 333,6 + 0,8 × 613 + 1,15 × 1285 + 0,05 × 184,3 + 165 × 2,16 + 36 = 1334 + 490 + 1478 + 9 + 356 + 36 = 3703 руб.

С₂ = 4 × 353,6 + 0,8 × 585 + 1,15 × 1266 + 0,05 × 195,4 + 123 × 0,88 + 33 = 1414 + 468 + 1456 + 10 + 108 + 33 = 3489 руб.

С₃ = 4× 333,6 + 0,8 × 613 + 1,15 × 1285 + 0,05 × 184,3 + 42 × 3 + 41 = 1334 + 490 + 1478 + 9 + 126 + 35 = 3513 руб.

С₄ = 4 × 313 + 0,8 × 529 + 1,15 × 1266 + 0,05 × 208,7 + 94 × 6,26 + 39 = 1252 + 423 + 1456 + 10 + 588+ 37 = 3766 руб.

2. Энергозатраты на 1 м³ бетона, кг услов. топл./м³:

Э_б = Э_ц × Ц + Э_п × П + Э_щ × Щ + Э_в × В

где  Э_ц Э_п Э_щ Э_в – энергозатраты на производство единицы продукции соответственно цемента, песка, щебня, воды.

Э₀ = 26,7 × 401,8 + 3,7 × 492 + 4,8 × 1247 + 2,4 × 222 = 10728 + 1820 + 5986 + 533 = 19067 кг услов. топл./м³

Э₁ = 26,7 × 333,6 + 3,7 × 613 + 4,8 × 1285 + 2,4 × 184 = 8907 + 2268 + 6168 + 442 = 17785 кг услов. топл./м³

Э₂ = 26,7 × 353,6 + 3,7 × 585 + 4,8 × 1266 + 2,4 × 195 = 9441 + 2164 + 6076 + 468 = 18149 кг услов. топл./м³

Э₃ = 26,7 × 333,6 + 3,7 × 613 + 4,8 × 1285 + 2,4 × 184 = 8907 + 2268 + 6168 + 442 = 17785 кг услов. топл./м³

Э₄ = 26,7 × 313 + 3,7 × 529 + 4,8 × 1266 + 2,4 × 209 = 10085 + 1957 + 6077 + 502 = 18243 кг услов. топл./м³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 17 – Расчёт изменяющейся части себестоимости 1м³ бетонных смесей различного состава и экономического эффекта от введения добавок

Материал	Стои-мость еди-    ницы, Руб.	Смесь без добавки		Смеси с добавками
				СП-1 + СНВ			СНВ+ ЛСТ				ЛАД-5		Д-5
				Снижение водопотребности на
				17%		12%				17%				22%
		Рас-    ход	Затра-  ты	Рас-    ход	Затра-  ты	Рас-    ход		Затра-  ты		Рас-    ход		Затра-  ты		Рас-    ход	Затра-  ты
Цемент, т	4200	402	1607	333,6	1334	353,6		1414	353,6			1334		377	1334
Вода, м3	11,46	222	11	184	9	195,4		10	195,4			9		209	10
Песок, м3	850	492	394	613	490	585		468	585			613		529	423
Щебень, м3	1150	1247	1434	1285	1478	1266		1456	1266			1285		1266	1456
Добавки, кг:
СНВ + СП-1	165	-	-	2,16	356	-		-	-			-		-	-
СНВ + ЛСТ	123	-	-	-	-	0,88		108	-			-		-	-
ЛАД-5	42	-	-	-	-	-		-	3			126		-	-
Д-5	94	-	-	-	-	-		-	-			-		6,26	588
Удельные затраты на создание линии по приготовлению  добавки, руб.	-	-	-	-	36	-		33	-			35		-	39
Изменяющая часть себестоимость  смеси, руб/м3	-	-	3894	-	3703	-		3489	-			3513		-	3766
Экономический эффект, руб/м3	-	-	-	-	191	-		405	-			381		-	128

 

Таблица 18 – Расчёт энергозатрат на производство материалов для 1м³ бетонных смесей различного состава

Материал	Энергозатраты на производство единицы материала кг усл. толп.	Смесь без добавки		Смеси с добавками
				СП-1 + СНВ		СНВ+ ЛСТ		ЛАД-5		Д-5
				Снижение водопотребности на
				17%		12%		17%		22%
		рас-  ход	за- траты	рас-  ход	за- траты	рас-  ход	за- траты	рас-  ход	за- траты	рас-  ход	за- трат
Цемент, т	26,7	402	10728	333,6	8907	353,6	9441	353,6	8907	313	10085
Вода, м3	2,4	222	538	184	442	195,4	468	195,4	442	209	502
Песок, м3	3,7	492	1820	613	2268	585	2164	585	2268	529	1957
Щебень, м3	4,8	1247	5986	1285	6168	1266	6076	1266	6168	1266	6077
Итого	-	-	19067	-	17785	-	18149	-	17785	-	18621