Министерство образования Украины

Реферат

на тему:

Источники экономии строительных материалов”

Написал:

Проверил:

Ровно

Вступление

В этом реферате приведены основные направления снижения энергетических затрат при производстве стали, цемента, сборного железобетона. Также описаны: основные источники потерь цемента при его производстве, транспортировке, применении; эффективные направления снижения расхода металла в железобетонных конструкциях; проблемы экономного расходования лесоматериалов.

При изготовлении большинства строительных матери-алов основная часть затрат падает на сырье и топливо. На производство строительных материалов и конструк-ций ежегодно расходуется около 50 млн. т условного топлива. В табл. 1 приведен расход условного топли-ва на производство основных видов неметаллических строительных материалов и изделий. Наибольшая доля затрат на топливо характерна для себестоимости метал-лов, цемента, пористых заполнителей, керамических сте-новых материалов, стекла.

Экономия топлива достигается интенсификацией теп-ловых процессов и совершенствованием тепловых агрега-тов, снижением влажности сырьевых материалов, приме-нением вторичного сырья, промышленных отходов и дру-гих технологических приемов. При производстве стали наиболее эффективной в тепловом отношении является кислородно-конвертерная плавка, основанная на продув-ке жидкого чугуна кислородом. Коэффициент использо-вания теплоты в кислородных конверторах достигает 70%, что намного выше, чем в других сталеплавильных агрегатах. Применение кислорода позволяет уменьшить на 5--10 % расход топлива и при мартеновском способе. Более полно используется теплота отходящих газов в двухванных мартеновских печах. Прогрессивным спосо-бом является получение стали прямым восстановлением из руд, минуя доменный процесс. При этом способе от-падают затраты на коксохимическое производство, явля-ющееся основным при доменном процессе.

В цементной промышленности снижение затрат топ-лива достигается обжигом клинкера по сухому способу, получением многокомпонентных цементов, применением .минерализаторов при обжиге клинкера и различных ти-пов теплообменных устройств, обезвоживанием шлама, низкотемпературной технологией, полной или частичной заменой глины такими промышленными отходами, как золы, шлаки и др. Один из главных резервов снижения расхода топлива в производстве цемента -- уменьшение влажности шлама. Каждый процент снижения влажности шлама позволяет уменьшить удельный расход топлива на обжиг клинкера в среднем на 117--146 кДж/кг, т. е. на 1,7--2 %. Удельный расход теплоты на обжиг при су-хом способе составляет 2900--3750 кДж/кг клинкера, а при мокром в 2--3 раза больше. При введении в сырье-вой шлам доменных шлаков или зол ТЭС расход топли-ва снижается на 15--18%. При выпуске шлакопортланд-цемента экономия топлива дополнительно составляет в среднем 30--40 % по сравнению с чистоклинкерным портландцементом.

В нашей стране разработана технология низкотемпе-ратурного синтеза клинкера с использованием в качест-ве каталитической среды хлористого кальция. Эта техно-логия обеспечивает снижение затрат теплоты на обжиг и помол клинкера на 35--40 % и такое же повышение про-изводительности печей.

К энергоемким отраслям промышленности строи-тельных материалов относится и производство сборного железобетона. На 1 м^3 сборного железобетона в среднем расходуется более 90 кг условного топлива. До 70 % теп-лоты идет на тепловую обработку изделий. Тепловую эффективность производства сборного железобетона можно существенно повысить, снизив тепловые потери, связанные с неудовлетворительным состоянием пропа-рочных камер, тепловых сетей, запорной арматуры и средств контроля расхода пара.

Непроизводительные потери теплоты уменьшаются при повышении теплового сопротивления пропарочных камер с помощью различных теплоизоляционных мате-риалов и легких бетонов. Более экономичными по срав-нению с наиболее распространенными явными пропарочными камерами являются вертикальные, туннельные, щелевые, малонанорные камеры. В последних, например, расход пара на 30--40 % ниже, чем в ямных.

Наряду с уменьшением тепловых потерь важнейшее значение для эко-номии топливно-энергети-ческих ресурсов в произ-водстве сборного железо-бетона приобретает раз-витие энергосберегающих технологий: применение высокопрочных и быстротвердеющих цемситов, введение химических до-бавок, снижение температуры и продолжительности нагрева, нагрев бетона электричеством и в среде продуктов сгорания природного газа и др. Ус-корению тепловой обра-ботки способствуют спо-собы формования, обеспе-чивающие применение бо-лее жестких смесей и повышение плотности бетона, ис-пользование горячих смесей, совмещение интенсивных механических и тепловых воздействий на бетон. Ускоре-ние тепловой обработки достигается при изготовлении конструкций из высокопрочных бетонов. Длительность тепловой обработки бетонов марок М 600--М 800 мож-но снизить с 13 до 9--10 ч без перерасхода цемента. Эф-фективной технологией ускоренного твердения является бескамерный способ, основанный на создании искусст-венного массива бетона пакетированием. Перспективны способы тепловой обработки бетона в электромагнитном поле и с применением инфракрасных лучей. В южных районах страны удельные затраты теплоты на ускорение твердения бетона можно существенно снизить, исполь-зуя солнечную энергию.

В производстве керамических стеновых материалов и пористых заполнителей эффективным направлением эко-номии кондиционного топлива является применение топливосодержащих отходов промышленности. Так, приме-нение в качестве топливосодержащей добавки отходов углеобогащения позволяет экономить при получении сте-новых керамических изделий до 30 % топлива, исключа-ет необходимость введения в шихту каменного угля.

Наряду с экономией топлива снижение материалоемкости строительных изделий в большой мере достигает-ся рациональным использованием исходных компонен-тов и в особенности таких, как цемент, сталь, древеси-на, асбест и др. Экономия этих материалов достигается на всех этапах их производства и применения.

Основным источником потерь цемента при его про-изводстве является вынос в результате несовершенства пылеулавливающих устройств помольных агрегатов. Пе-ревозка цемента должна осуществляться в специализи-рованных транспортных средствах. При транспортировании в цементовозах потери цемента при погрузочно-раз-грузочных работах в среднем в 10 раз меньше, чем в крытых вагонах, в 40 раз меньше, чем в открытом под-вижном составе. Одна из причин перерасхода -- смеши-вание используемых цементов различных марок и видов при отсутствии достаточного количества емкостей для их хранения. В этих случаях вынужденно применяют рас-ходные нормы для худшего из смешанных цементов, что приводит к их перерасходу на 6--8 %. Важное значение имеет применение кондиционных заполнителей бетона. Каждый процент загрязненности щебня равнозначен до-полнительному расходу примерно 1 % цемента. В табл.2 приведено возможное снижение расхода цемента при обогащении мелкозернистых песков укрупняющими добавками.

Нерационально применение цемента марки 400 для изготовления бетонов марок М 100 и М 150, а также растворов марок 50 и 75. В этих случаях значительное снижение расхода цемента можно достичь введением в бетонные и растворные смеси минеральных дисперсных добавок, например, золы-уноса ТЭЦ.

Большое значение для экономного использования це-мента имеет обоснованный выбор области наиболее эф-фективного применения цемента с учетом его минерало-гического состава и физико-механических характеристик. Например, для сборного железобетона, подвергаемого тепловой обработке, наиболее пригодны цементы с содер-жанием СзА до 8%. Расход цемента увеличивается по мере роста его нормальной густоты (табл.3), поэто-му желательно его применение с минимальной нормаль-ной густотой.

На предприятиях по производству бетона и сборного железобетона значительная экономия цемента может быть достигнута при оптимизации составов бетонов, при-менением смесей повышенной жесткости с уплотнением на резонансных и ударных виброплощадках, предвари-тельным разогревом бетонных смесей и выдерживанием изделий после тепловой обработки, увеличением продол-жительности тепловой обработки, расширением объема изготовления конструкций с минусовыми допусками, со-вершенствованием технологического оборудования и кон-трольно-измерительной аппаратуры.

Одно из наиболее перспективных направлений сни-жения расхода цемента -- применение химических доба-вок. Такие традиционные химические добавки, как СДБ, позволяют снижать расход цемента на 5--10%. Возможное снижение расхода цемента при применении но-вейших добавок суперпластификаторов составляет 15-25%.Дополнительный источник экономии цемента при высоком качестве бетона -- применение статистиче-ского контроля прочности. Назначение требуемой проч-ности бетона с учетом его однородности обеспечивает при повышенной культуре производства снижение расхо-да цемента на 5--10 %.

Экономия металла -- важнейшая народнохозяйственная задача. В настоящее время в строительстве ежегодно используется 31--33 млн. т. черных металлов, из которых 12--13 млн. т. расходуется на арматуру для желе-зобетонных конструкций, около 8 млн. т. на фасонный и листовой прокат для изготовления металлоконструкций и опалубочных форм и 11--12 млн. т. на трубы.

Самое эффективное направление снижения расхода металла в железобетоне--применение для арматуры вы-сокопрочной стали. Арматурная сталь разных классов и видов является в известных пределах взаимозаменяемой. Количество стали любого класса (Т) может быть выра-жено в условно эквивалентном по прочности приведен-ном количестве стали класса А - I (Т)

(А)

где Кпр--коэффициент приведения стали данного класса к стали класса А-1.

В табл.4 приведены значения коэффициента при-ведения и экономии металла при использовании арма-турной стали различных классов.

Значительный резерв по экономии металла обеспечи-вается при изготовлении напряженной арматуры из высоко прочной проволоки и канатов. Экономия металла достигается также при более точных расчетах конструк-ций в соответствии с действительными условиями их ра-боты под нагрузкой, приближением армирования к тре-бованиям расчета, оптимизацией конструктивных реше-ний.

При изготовлении арматурных изделий для сборного железобетона экономию стали получают при сварке се-ток и каркасов на автоматических линиях с продольной и поперечной подачей стержней из бухт, при расширении всех видов контактной сварки, безотходной стыковке стержней, в том числе разных диаметров, изготовлении закладных деталей методом штамповки.

Существенная экономия металла достигается при ра-циональном проектировании и использовании стальных форм в промышленности сборного железобетона. На 1 м^3 железобетона в год на металлические формы затрачива-ется 6--35 кг стали. Для интенсификации использования форм необходимо ускорение их оборачиваемости в технолегияеском потоке.

Освоение бетона высоких марок -- еще один важный резерв снижения расхода металла при производстве же-лезобетона. Повышение марки бетона на одну ступень снижает расход стали примерно на 50 кг/м^3.

При изготовлении металлических конструкций эффек-тивно применение легированных сталей, экономичных профилей металлопроката. Применение трубчатых про-филей в строительных конструкциях по сравнению с уголковыми дает экономию до 30 %.

В строительстве все большее значение приобретает проблема экономного расходования лесоматериалов. Прогрессивной тенденцией является максимальное использование вместо древесины местных строительных материалов, а также арболита, фибролита, древесно-стру-жечных, древесно-волокнистых плит и др. На современ-ных передовых деревообрабатывающих и лесопильных предприятиях предусматривается максимальная утили-зация отходов производства. Для несущих и ограждаю-щих конструкций особенно в условиях агрессивной среды рационально применение клееной древесины. Примене-ние деревянных клееных конструкций в сельскохозяйст-венных производственных зданиях позволяет в 2--3 ра-за снизить расход стали и вес зданий. Существенного снижения материалоемкости можно добиться совершен-ствованием конструктивных решений клееных конструк-ций, использованием для них элементов из водостойкой фанеры. Применение фанеры позволяет сократить рас-ход древесины на 20--40%, уменьшить потребность в клее в 1,5--2,5 раза.

ТАБЛИЦА 1.

РАСХОД УСЛОВНОГО ТОПЛИВА НА ПРОИЗВОДСТВО ОСНОВНЫХ ВИДОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЯ.

ТАБЛИЦА 2.

СНИЖЕНИЕ РАСХОДА ЦЕМЕН ТА ПРИ ВВЕДЕНИИ УКРУПНЯЮЩИХ ДОБАВОК

ТАБЛИЦА 3.

ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ РАСХОД ЦЕМЕНТА (%) В БЕТОНЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ ЦЕМЕНТА

ТАБЛИЦА 4.

ЭКОНОМИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ

Список использованной литературы:

1. Г.И. Горчаков, Строительные материалы, Москва, 1986

2. М.В. Дараган, Сокращение потерь материалов в строительстве,Киев,

1988

3. А.Г. Домокеев, Строительные материалы, Москва, 1989

4. А.Г. Комар, Строительные материалы и изделия, Москва, 1988