Пути економії будівельних материалов

року міністерство освіти України Київський університет будівництва й архітектури кафедра будівельних материалов.

Реферат на задану тему: ''Шляхи економії будівельних материалов".

Написав: студент ПГС-27.

Іваненко А.В.

Перевірив: ст. препод.

Анісімов А.Б.

Київ — 1996.

Вступ У цьому вся рефераті наведено основних напрямів зниження енергетичних витрат під час виробництва стали, цементу, збірного залізобетону. Також описані: основні джерела втрат цементу за його виробництві, транспортуванні, застосуванні; ефективні напрями зниження витрати металу у залізобетонних конструкціях; проблеми економного витрати лесоматериалов.

При виготовленні більшості будівельних матеріалів переважна більшість витрат вихоплює сировину й паливо. На виробництво будівельних матеріалів і конструкцій щороку близько 50 млн. т умовного палива. У табл. 1 наведено витрата умовного палива виробництва основних видів неметалевих будівельних матеріалів і виробів. Найбільша частка витрат на паливо й у собівартості металів, цементу, пористих заповнювачів, керамічних стінових матеріалів, скла. Економія палива досягається інтенсифікацією теплових процесів і удосконаленням теплових агрегатів, зниженням вологості сировинних матеріалів, застосуванням вторинної сировини, промислових відходів та інших технологічних прийомів. За виробництва стали найефективнішою в тепловому плані є кислородно-конвертерная плавка, джерело якої в продувке рідкого чавуну киснем. Коефіцієнт використання теплоти в кисневих конверторах сягає 70%, що значно вище, ніж у сусідніх сталеплавильних агрегатах. Застосування кисню дозволяє зменшити на 5—10% витрата пального й при мартенівському способі. Більше повно використовується теплота відведених газів у двухванных мартенівських печах. Прогресивним способом є отримання стали прямим відновленням з руд, минаючи доменний процес. У цьому способі відпадають видатки коксохімічне виробництво, що є основним при доменному процесі. У цементної промисловості зниження витрат пального досягається випаленням клінкеру по сухому способу, отриманням багатокомпонентних цементів, застосуванням. минерализаторов при випалюванні клінкера й різних типів теплообмінних пристроїв, обезвоживанием шламу, низькотемпературної технологією, повної чи часткової заміною глини такими промисловими відходами, як золи, шлаки та інших. Одна з головних резервів зниження витрати палива у виробництві цементу — зменшення вологості шламу. Кожен відсоток зниження вологості шламу дозволяє зменшити питома витрата палива на випал клінкера на середньому становив 117—146 кДж/кг, т. е. на 1,7—2%. Питома витрата теплоти на випал при сухому способі становить 2900—3750 кДж/кг клінкеру, а при мокрому в 2—3 рази більше. При запровадження у сировинної шлам доменних шлаків чи зол ТЕС витрати знижується на 15—18%. При випуску шлакопортланд-цемента економія палива додатково становить середньому 30—40% проти чистоклинкерным портландцементом. У нашій країні розроблено технології низькотемпературного синтезу клінкеру з допомогою як каталітичної середовища хлористого кальцію. Ця технологія забезпечує зниження витрат теплоти на випал і помел клінкеру на 35—40% і так само підвищення продуктивності печей. До енергоємним галузям промисловості будівельних матеріалів і виробництво збірного залізобетону. На 1 м³ збірного залізобетону в середньому витрачається більш 90 кг умовного палива. До 70% теплоти йде теплову обробку виробів. Теплову ефективність виробництва збірного залізобетону можна істотно підвищити, знизивши теплові втрати, пов’язані з незадовільним станом пропарочных камер, теплових мереж, запірної арматури і засобів контролю витрати пара. Непродуктивні втрати теплоти зменшуються у разі підвищення теплового опору пропарочных камер з допомогою різних теплоізоляційних матеріалів і легень бетонів. Більше вже економічними проти найбільш поширеними явними пропарочными камерами є вертикальні, тунельні, щелевые, малонанорные камери. У світлі останніх, наприклад, витрата пара на 30—40% нижче, ніж у ямных. Поруч із зменшенням теплових втрат найважливіше значення для економії паливно-енергетичних ресурсів у виробництві збірного залізобетону набуває розвиток енергозберігаючих технологій: застосування високоміцних і быстротвердеющих цемситов, запровадження хімічних добавок, зниження температури і тривалості нагріву, нагрівання бетону електрикою, і в середовищі продуктів згоряння газу та інших. Прискоренню теплової обробки сприяють способи формування, щоб забезпечити застосування жорсткіших сумішей і підвищення щільності бетону, використання гарячих сумішей, суміщення інтенсивних механічних і теплових впливів на бетон. Прискорення теплової обробки характеризується виготовленні конструкцій з високоміцних бетонів. Тривалість теплової обробки бетонів марок М 600—М 800 можна знизити з 13 до 9—10 год без перевитрати цементу. Ефективної технологією прискореного тверднення є безкамерний спосіб, заснований утворенні штучного масиву бетону пакетуванням. Перспективні способи теплової обробки бетону на електромагнітному полі, і із застосуванням інфрачервоних променів. У південних районах країни питомі витрати теплоти на прискорення тверднення бетону можна істотно знизити, використовуючи сонячну енергію. У виробництві керамічних стінових матеріалів і пористих заповнювачів ефективним напрямом економії кондиційного палива є застосування паливомістких відходів промисловості. Так, використання у ролі топливосодержащей добавки відходів вуглезбагачення дозволяє заощаджувати при отриманні стінових керамічних виробів до 30% палива, виключає необхідність запровадження шихту кам’яного вугілля. Поруч із економією палива зниження матеріаломісткості будівельних виробів на великою мірою досягається раціональним використанням вихідних компонентів і особливо як-от цемент, сталь, деревина, азбест і ін. Економія цих матеріалів досягається всіх етапах їх виробництва та застосування. Основним джерелом втрат цементу за його виробництві є винесення в результаті недосконалості пылеулавливающих пристроїв помольних агрегатів. Перевезення цементу має здійснюватися спеціалізованими транспортних засобах. При транспортуванні в цементовозах втрати цементу при навантажувально-розвантажувальних роботах у середньому 10 разів менша, ніж у критих вагонах, у 50 разів менша, ніж у відкритому рухливому складі. Один із причин перевитрати — змішування використовуваних цементів різних марок і деяких видів при відсутності достатньої кількості ємностей їхнього зберігання. У таких випадках вимушено застосовують видаткові норми для гіршого з змішаних цементів, що призводить до їхнього перевитрати на 6—8%. Важливе значення має тут застосування кондиційних заповнювачів бетону. Кожен відсоток забруднення щебеню рівнозначний додатковому витраті приблизно % цементу. У табл. 2 наведено можливе зниження витрати цементу при збагаченні мелкозернистых пісків укрупняющими добавками. Нераціонально застосування цементу марки 400 виготовлення бетонів марок М 100 і М 150, і навіть розчинів марок 50 і 75. У таких випадках значне зниження витрати цементу можна забезпечити запровадженням в бетонні і растворные суміші мінеральних дисперсних добавок, наприклад, золы-уноса ТЕЦ. Важливе значення для економного використання цементу має обгрунтований вибір області найефективнішого застосування цементу з урахуванням її мінералогічного складу і фізико-механічних характеристик. Наприклад, для збірного залізобетону, подвергаемого теплову обробку, найбільш придатні цементи із вмістом СзА до 8%. Витрата цементу збільшується в мері зростання його нормальної густоти (табл. 3), тому бажано його застосування з мінімальним нормальної густотою. На підприємствах із виробництва бетону і збірного залізобетону значна економія цементу можна досягти при оптимізації складів бетонів, застосуванням сумішей підвищеної жорсткості з ущільненням на резонансних і ударних виброплощадках, попереднім розігрівом бетонних сумішей і выдерживанием виробів після теплової обробки, збільшенням тривалості теплової обробки, розширенням обсягу виготовлення конструкцій з мінусовими допусками, удосконаленням технологічного устаткування й контрольно-вимірювальної апаратури. Одне з найбільш перспективних напрямів зниження витрати цементу — застосування хімічних добавок. Такі традиційні хімічні добавки, як СДБ, дозволяють знижувати витрата цементу на 5—10%. Можливе зниження витрати цементу при застосуванні новітніх добавок суперпластификаторов становить 15- 25 «%.Додатковий джерело економії цементу за вищого ролі бетону — застосування статистичного контролю міцності. Призначення необхідної міцності бетону з урахуванням її однорідності забезпечує за підвищеної культурі виробництва зниження витрати цементу на 5—10%. Економія металу — найважливіша народнохозяйственная завдання. У цей час у будівництві щорічно використовується 31—33 млн. т. чорних металів, у тому числі 12—13 млн. т. витрачається арматуру для залізобетонних конструкцій, близько 8 млн. т. на фасонный і листовий прокат виготовлення металоконструкцій і опалубних форм і 11—12 млн. т. на трубы.

Найстрашніше найефективніший напрям зниження витрати металу у железобетоне—применение для арматури вы-сокопрочной стали. Арматурна сталь різних класів та видів в певних межах взаимозаменяемой. Кількість стали будь-якого класу (Т) може бути висловлено в умовно еквівалентному за міцністю наведеному кількість сталі класу, А — I (Т ").

[pic] (А).

де Кпр—коэффициент приведення стали даного класу до стали класу А-1.

У табл.4 наведено значення коефіцієнта приведення і економії металу під час використання арматурной стали різних классов.

Значний резерв по економії металу забезпечується під час виготовлення напруженої арматури з високо міцної дроту і канатів. Економія металу досягається також за точніших розрахунках конструкцій в відповідність до дійсними умовами його роботи під навантаженням, наближенням армування до вимог розрахунку, оптимізацією конструктивних рішень. При виготовленні арматурних виробів для збірного залізобетону економію стали отримують під час зварювання сіток і каркасів на автоматичних лініях з подовжньої і поперечної подачею стрижнів з бухт, у результаті розширення всіх видів контактної зварювання, безвідходної стикування стрижнів, зокрема різних діаметрів, виготовленні заставних деталей методом штампування. Істотна економія металу характеризується раціональному проектуванні та використання сталевих форм у промисловості збірного залізобетону. На 1 м³ залізобетону на рік на металеві форми витрачається 6—35 кг стали. Для інтенсифікації використання форм необхідно прискорення їх оборотності в технолегияеском потоці. Освоєння бетону високих марок — одне важливе резерв зниження витрати металу під час виробництва залізобетону. Підвищення марки бетону однією щабель знижує витрата стали приблизно за 50 кг/м³. При виготовленні металевих конструкцій ефективно застосування легованих сталей, економічних профілів металопрокату. Застосування трубчастих профілів в будівельних конструкціях проти уголковыми дає економію до 30%. У її зведенні дедалі більше значення набуває проблема економного витрати лісоматеріалів. Прогресивної тенденцією є максимальне використання замість деревини місцевих будівельних матеріалів, і навіть арболита, фибролита, деревно-стружкових, деревинноволокнистих плит та інших. На сучасних передових деревообробних і лісопильних підприємствах передбачається максимальна утилізація відходів виробництва. Для несучих і огороджуючих конструкцій надто за умов агресивної середовища раціонально застосування клееной деревини. Застосування дерев’яних клееных конструкцій в сільськогосподарських виробничих будинках дозволяє в 2—3 разу знизити витрата сталі та вагу будинків. Суттєвого зниження матеріаломісткості можна домогтися удосконаленням конструктивних рішень клееных конструкцій, використанням їм елементів з водостійкою фанери. Застосування фанери дозволяє скоротити витрати деревини на 20—40%, зменшити потреба у клеї в 1,5—2,5 раза.

ТАБЛИЦА 1. ВИТРАТА УМОВНОГО ПАЛИВА НА ВИРОБНИЦТВО ОСНОВНИХ ВИДІВ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ І ВИРОБИ. |Вигляд матеріалу і виробів |Витрата пального. кг (в умовному | | |обчисленні на 1 т продукції) | |Керамічні камені та | | |глиняний цегла |50—80 | |Вапно, цемент |115−240 | |Керамічні плитки для |200—610 | |статей |360—1058 | |Облицювальні глазуровані |510−590 | |плитки |500—800 | |Скло листове |200—270 | |Санитарно-строительный | | |фаянс | | |Керамзит | |.

ТАБЛИЦА 2. ЗНИЖЕННЯ ВИТРАТИ ЦЕМЕН ТА ПРИ ЗАПРОВАДЖЕННЯ УКРУПНЯЮЩИХ ДОБАВОК |Вигляд і модуль крупности |Середнє зниження витрати цементу при | |(М) укрупняющих добмок |збагаченні природного піску з модулем | | |крупности | | | | | | |1,5−2 |1—1,2 | |Пісок природний середній,| | | | |5 |5 | |Мк=2,1—2,5 | | | |Пісок природний великий,| | | | |15 |12 | |Мк=2,6−3,25 | | | |Камінний відсів | | | |класифікований, Км =|20 |15 | |3—3,5 | | | |0тходы | | | |гірничо-збагачувальних |8 |7 | |комбінатів | | | |класифіковані, Км= | | | |2,5−3 | | | |Шлаки ТЕЦ, Мк=2,5−3,5 | | | | |5 |5 | |Гранульовані шлаки | | | | |5 |5 |.

ТАБЛИЦА 3. ВІДНОСНИЙ ВИТРАТА ЦЕМЕНТУ (%) У БЕТОНІ ПРИ ЗМІНІ НОРМАЛЬНОЇ ГУСТОТИ ЦЕМЕНТУ |Нормальна |Огносительныи витрата |Нормальная|Относительный витрата| |густота |цементу, %, для |густота |цементу, %, для | |цементу, % |бетону марок |цементу, %|бетону марок | | |М200—М300 |М400|М50| |М200—М300|М40| М500| | | | |0 | | |0 | | | | | | | | | | | |24 |98 |98 |98 |28 |104 |109|111 | |25 |100 |100 |100|29 |105 | |115 | |26 |102 |102 | |30 |107 |112|129 | |27 |103 | |103| | | | | | | |105 | | | |118| | | | | |107| | | | |.

ТАБЛИЦА 4. ЕКОНОМІЯ МЕТАЛУ ПРИ ВИКОРИСТАННІ СТРИЖНЕВОЮ АРМАТУРИ РІЗНИХ КЛАСІВ |Клас |Коэффициен|Экономия |Клас |Коэффициен|Экономия | |арматуры|т |металу, |арматури |т |металу, % | | |приведення|% | |приведення| | | | | | | | | |А-I |1 |Про |A-V |2,2 |54,7 | |А-II |1,21 |17 |Ат-IV |1,95 |48,7 | |А-III |1,43 |30,1 |Ат-V |2,2 |54,7 | |A-IV |1,95 |48,7 |Ат-VI |2,4 |58,4 |.

Список використаної литературы:

1. Г.І. Горчаков, Будівельні матеріали, Москва, 1986 2. М. В. Дараган, Скорочення втрат матеріалів строительстве, Киев,.

1988 3. О. Г. Домокеев, Будівельні матеріали, Москва, 1989 4. О. Г. Комар, Будівельні матеріали і вироби, Москва, 1988.