Технология дорожного строительства

5.3.2. Заводы для приготовления цементобетонных смесей

При строительстве применяют две компоновочные схемы цементобетонных заводов (ЦБЗ):
1) с приготовлением сухой смеси путем дозирования заполнителей на базисном складе или на заводе сухой смеси и транспортированием ее на место укладки (в данном случае дальность возки не ограничена);
2) с приготовлением готовой цементобетонной смеси на специальных заводах со стационарным, полустационарным или передвижным комплектом оборудования, расположенным вместе или отдельно от основной базы хранения дорожно-строительных материалов и транспортированием готовой цементобетонной смеси к месту укладки в автомобилях-самосвалах или в специальных автомобилях-бетоновозах на расстояние 10...12 км.

Цементобетонный завод включает несколько технологических узлов и агрегатов:

1) агрегат питания с предварительным дозированием заполнителей;

2) смесительный агрегат с установками для дозирования всехкомпонентов смеси, их перемешивания и выгрузки в транспортные средства;

3) механизированный склад цемента;
4) склад заполнителей;
5) насосную установку для водоснабжения;
6) энергетический узел;
7) котельную и компрессорную установки;
8) склад топлива и смазочных материалов;
9) лабораторию;
10) ремонтную мастерскую.

По технологическому режиму заводы бывают периодического и непрерывного действия. На заводах периодического действия отдельные операции (дозирование, перемешивание, выдача готовой смеси) последовательно сменяют друг друга, непрерывного действия - все основные операции выполняются одновременно.

По способу компоновки технологического оборудования различают заводы, скомпонованные по горизонтальной (партерной) и по вертикальной (башенной) схемам.

При размещении ЦБЗ учитывают климатические и существующие дорожные условия, руководствуясь допустимой продолжительностью транспортирования готовой бетонной смеси. При температурах воздуха до 20°С продолжительность перевозки смеси должна быть не более 60 мин, при +20...+30°С - не более 30 мин.

Основным агрегатом цементобетонных заводов является смесительное оборудование, состоящее из бетономешалки и дозировочных устройств.

Бетоносмесители классифицируют по: характеру работы (непрерывного и цикличного действия); принципу перемешивания (свободного падения, принудительного действия, комбинированные); типу перемешивающего устройства (роторные, планетарно-роторные, турбулентные, прямоточные, противоточные, вибрационные); направлению загрузки и разгрузки компонентов (одно- и двухсторонние); способу разгрузки (опрокидывающиеся, с разгрузочным лотком, реверсивные с донной выгрузкой, наклоняющиеся); мобильности (стационарные, передвижные, перебазируемые, автобетоносмесители).

Производительность бетономешалки циклического действия определяют из выражения:

где V - объем барабана бетономешалки по сухому замесу, л;
- коэффициент использования бетономешалки во времени, ;
- коэффициент выхода бетона, 0,67...0,72;

- время загрузки барабана (из накопительного бункера под дозаторами- 10...15 с; из ковшового приемника - 15...20 с);
- время перемешивания (ориентировочно при V = 1200 л = 120 с, при V = 2400 л = 150 с);
- время выгрузки смеси (из наклоняющихся барабанов - 10...20 с, при разгрузке через лоток - 15...30 с).

Производительность бетономешалки непрерывного действия с принудительным перемешиванием определяют из выражения:

где - коэффициент заполнения мешалки (1,2...1,5);

F - площадь поперечного сечения потока материалов в мешалке, м;

L - длина мешалки, м;

t - продолжительность перемешивания, зависящая от крупности заполнителя и окружной скорости лопастных валов по концам лопаток; для крупнозернистых смесей при окружной скорости лопаток 1,5...1,8 м/с t = 3 мин, при окружной скорости лопаток 2,3...2,5 м/с t = 1,5 мин.

Площадь поперечного сечения определяют по формуле:

где к - коэффициент заполнения мешалки, к > 0,2...0,3;
D - диаметр мешалки.

Компоновочные схемы бетонных заводов представлены на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Компоновочные схемы бетонных заводов

Бетоносмесительные установки башенного типа более приспособлены для утепления и позволяют получать несколько большую выработку, чем партерные, за счет сокращения затрат времени на промежуточные транспортные операции при прохождении материалом всего технологического цикла.

Большие площади цементобетонных заводов отводят под склады открытого и полузакрытого типов для хранения песка, щебня, гравия.

Цемент весьма чувствителен к влаге и в сильной степени подвержен распылению, поэтому для его хранения требуются закрытые помещения. По конструктивным признакам склады делят на амбарные, бункерные и силосные. Наиболее удобны и совершенны силосные склады цемента.

Способы выгрузки цемента из транспортных средств следующие:

1) с гравитационной выгрузкой - саморазгружающиеся бункерные вагоны;

2) с принудительной выгрузкой с помощью шнеков;

3) с пневматической выгрузкой с помощью сжатого воздуха нарасстояние до 50 м.

Расходный склад заполнителей на притрассовом ЦБЗ целесообразно ограничивать 5...10-дневной потребностью в зависимости от производительности ЦБЗ. Вместимость расходного склада цемента в зависимости от производительности завода ориентировочно составляет:

производительность ЦБЗ, м/ч - 30 60 120 240 480
вместимость расходного
склада цемента, т- 120 200 300 500 800...1000

Количество автоцементовозов, требуемое для бесперебойной работы цементобетонного завода, определяется из выражения:

где - сменная потребность ЦБЗ в цементе, т;

- производительность автоцементовоза, определяемая из выражения:

где - продолжительность сменной работы, ч;
- емкость цементовоза, м;
- коэффициент использования машины по времени, 0,85...0,9;
- коэффициент использования грузоподъемности;
- продолжительность погрузки и разгрузки 1 т цемента, ч;
- продолжительность пробега автоцементовоза, определяемая из выражения, мин:

где - расстояние пробега груженого автоцементовоза;
- то же порожнего;
и - рабочая и холостая скорости пробега, км/ч.