Пути экономии строительных материалов
Пути экономии строительных материалов
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 материалов основная часть затрат падает на сырье и топливо. На производство строительных материалов и конструкций ежегодно расходуется около 50 млн. т условного топлива. В табл. 1 приведен расход условного топлива на производство основных видов неметаллических строительных материалов и изделий. Наибольшая доля затрат на топливо характерна для себестоимости металлов, цемента, пористых заполнителей, керамических стеновых материалов, стекла.
Экономия топлива достигается интенсификацией тепловых процессов и совершенствованием тепловых агрегатов, снижением влажности сырьевых материалов, применением вторичного сырья, промышленных отходов и других технологических приемов. При производстве стали наиболее эффективной в тепловом отношении является кислородно-конвертерная плавка, основанная на продувке жидкого чугуна кислородом. Коэффициент использования 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 способом является получение стали прямым восстановлением из руд, минуя доменный процесс. При этом способе отпадают затраты на коксохимическое производство, являющееся основным при доменном процессе.
В цементной промышленности снижение затрат топлива достигается обжигом клинкера по сухому способу, получением многокомпонентных цементов, применением минерализаторов при обжиге клинкера и различных типов 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 сухом способе составляет 2900--3750 кДж/кг клинкера, а при мокром в 2--3 раза больше. При введении в сырьевой шлам доменных шлаков или зол ТЭС расход топлива 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 низкотемпературного синтеза клинкера с использованием в качестве каталитической среды хлористого кальция. Эта технология обеспечивает снижение затрат теплоты на обжиг и помол клинкера на 35--40 % и такое же повышение производительности печей.
К энергоемким отраслям промышленности строительных материалов относится и производство сборного железобетона. На 1 м3 сборного железобетона в среднем расходуется более 90 кг условного топлива. До 70 % теплоты идет на тепловую обработку изделий. Тепловую эффективность производства сборного железобетона можно существенно повысить, снизив тепловые потери, связанные с неудовлетворительным состоянием пропарочных камер, тепловых сетей, запорной арматуры и средств контроля расхода пара.
Непроизводительные потери теплоты уменьшаются при повышении теплового сопротивления пропарочных камер с помощью различных теплоизоляционных материалов и легких бетонов. Более экономичными по сравнению 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 экономии топливно-энергетических ресурсов в производстве сборного железобетона приобретает развитие энергосберегающих технологий: применение высокопрочных и быстротвердеющих цемситов, введение химических добавок, снижение температуры и продолжительности нагрева, нагрев бетона электричеством и в среде продуктов сгорания природного газа и др. Ускорению тепловой обработки способствуют способы формования, обеспечивающие применение более жестких смесей и повышение плотности бетона, использование горячих смесей, совмещение интенсивных механических и тепловых воздействий на бетон. Ускорение тепловой обработки достигается при изготовлении конструкций из высокопрочных бетонов. Длительность тепловой обработки бетонов марок М 600--М 800 можно снизить с 13 до 9--10 ч без перерасхода цемента. Эффективной технологией ускоренного твердения является бескамерный способ, основанный на создании искусственного 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, используя солнечную энергию.
В производстве керамических стеновых материалов и пористых заполнителей эффективным направлением экономии кондиционного топлива является применение топливосодержащих отходов промышленности. Так, применение в качестве топливосодержащей добавки отходов углеобогащения позволяет экономить при получении стеновых керамических изделий до 30 % топлива, исключает необходимость введения в шихту каменного угля.
Наряду с экономией топлива снижение материалоемкости строительных изделий в большой мере достигается рациональным использованием исходных компонен-тов и в особенности таких, как цемент, сталь, древесина, асбест и др. Экономия этих материалов достигается на всех этапах их производства и применения.
Основным источником потерь цемента при его производстве является вынос в результате несовершенства пылеулавливающих устройств помольных агрегатов. Перевозка цемента должна осуществляться в специализированных транспортных средствах. При транспортировании в цементовозах потери цемента при погрузочно-разгрузочных работах в среднем в 10 раз меньше, чем в крытых вагонах, в 40 раз меньше, чем в открытом подвижном составе. Одна из причин перерасхода -- смешивание используемых цементов различных марок и видов при отсутствии достаточного количества емкостей для их хранения. В этих случаях вынужденно применяют расходные 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 дополнительному 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 цемента имеет обоснованный выбор области наиболее эффективного применения цемента с учетом его минералогического состава и физико-механических характеристик. Например, для сборного железобетона, подвергаемого тепловой обработке, наиболее пригодны цементы с содержанием СзА до 8%. Расход цемента увеличивается по мере роста его нормальной густоты (табл.3), поэтому желательно его применение с минимальной нормальной густотой.
На предприятиях по производству бетона и сборного железобетона значительная экономия цемента может быть достигнута при оптимизации составов бетонов, применением смесей повышенной жесткости с уплотнением на резонансных и ударных виброплощадках, предварительным разогревом бетонных смесей и выдерживанием изделий после тепловой обработки, увеличением продолжительности тепловой обработки, расширением объема изготовления конструкций с минусовыми допусками, совершенствованием технологического оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры.
Одно из наиболее перспективных направлений снижения расхода цемента -- применение химических добавок. Такие традиционные химические добавки, как СДБ, позволяют снижать расход цемента на 5--10%. Возможное снижение расхода цемента при применении новейших добавок суперпластификаторов составляет 15-25'%.Дополнительный источник экономии цемента при высоком качестве бетона -- применение статистического контроля прочности. Назначение требуемой прочности бетона с учетом его однородности обеспечивает при повышенной культуре производства снижение расхода 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 железобетонных 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 высокопрочной стали. Арматурная сталь разных классов и видов является в известных пределах взаимозаменяемой. Количество стали любого класса (Т) может быть выражено в условно эквивалентном по прочности приведенном 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 приведения и экономии металла при использовании арматурной стали различных классов.
Значительный резерв по экономии металла обеспечивается при изготовлении напряженной арматуры из высоко прочной проволоки и канатов. Экономия металла достигается также при более точных расчетах конструкций в соответствии с действительными условиями их работы под нагрузкой, приближением армирования к требованиям расчета, оптимизацией конструктивных решений.
При изготовлении арматурных изделий для сборного железобетона экономию стали получают при сварке сеток 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 рациональном проектировании и использовании стальных форм в промышленности сборного железобетона. На 1 м^3 железобетона в год на металлические формы затрачивается 6--35 кг стали. Для интенсификации использования форм необходимо ускорение их оборачиваемости в технологическом потоке.
Освоение бетона высоких марок -- еще один важный резерв снижения расхода металла при производстве железобетона. Повышение марки бетона на одну ступень снижает расход стали примерно на 50 кг/м^3.
При изготовлении металлических конструкций эффективно применение легированных сталей, экономичных профилей металлопроката. Применение трубчатых профилей 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-стружечных, древесно-волокнистых плит и др. На современных передовых деревообрабатывающих и лесопильных предприятиях предусматривается максимальная утилизация отходов производства. Для несущих и ограждающих конструкций особенно в условиях агрессивной среды рационально применение клееной древесины. Применение деревянных клееных конструкций в сельскохозяйственных производственных зданиях позволяет в 2--3 раза снизить расход стали и вес зданий. Существенного снижения материалоемкости можно добиться совершенствованием конструктивных решений клееных конструкций, использованием для них элементов из водостойкой фанеры. Применение фанеры позволяет сократить расход 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.
Вид материала и изделий |
Расход топлива. кг (в условном исчислении на 1 т продукции) |
Керамические камни и глиняный кирпич Известь, цемент Керамические плитки для полов Облицовочные глазурованные плитки Стекло листовое Санитарно-строительный фаянс Керамзит |
|
ТАБЛИЦА 2.
СНИЖЕНИЕ РАСХОДА ЦЕМЕН ТА ПРИ ВВЕДЕНИИ УКРУПНЯЮЩИХ ДОБАВОК
Вид и модуль крупности (М) укрупняющих добмок |
Среднее снижение расхода цемента при обогащении природного песка с модулем крупности | |
1,5-2 |
1--1,2 | |
Песок природный средний, Мк=2,1--2,5 |
5 |
5 |
Песок природный крупный, Мк=2,6-3,25 |
15 |
12 |
Каменный отсев классифицирован-ный, Мк = 3--3,5 |
20 |
15 |
0тходы горно-обогатительных комбинатов классифицированные, Мк= 2,5-3 |
8 |
7 |
Шлаки ТЭЦ, Мк=2,5-3,5 |
5 |
5 |
Гранулированные шлаки |
5 |
5 |
ТАБЛИЦА 3.
ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ РАСХОД ЦЕМЕНТА (%) В БЕТОНЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ НОРМАЛЬНОЙ ГУСТОТЫ ЦЕМЕНТА
Нормальная густота цемента, % |
Огносительныи расход цемента, %, для бетона марок |
Нормальная густота цемента, % |
Относительный расход цемента, % , для бетона марок | ||||
М200--М300 |
М400 |
М500 |
М200--М300 |
М400 |
М500 | ||
|
|
|
|
|
|
109 112 118 |
|
ТАБЛИЦА 4.
ЭКОНОМИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ
Класс арматуры |
Коэффициент приведения |
Экономия металла, % |
Класс арматуры |
Коэффициент приведения |
Экономия iaoaeea, % |
А-I А-II А-III A-IV |
|
О
|
A-V Ат-IV Ат-V Ат-VI |
|
|
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
Похожие статьи
-
История развития строительных материалов и конструкций
История развития строительных материалов и конструкций Чтобы уяснить сущность строительных материалов и конструкций, необходимо представить историю их...
-
Введение - Современные строительные материалы для отделки фасадов
Целью изучения строительных материалов является: получение необходимых знаний о классификации, физической сущности свойств, основах производства,...
-
Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов
Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов Многие техногенные образования, в частности твердые отходы предприятий...
-
Потребность в строительных конструкциях, деталях, полуфабрикатах, материалах для постройки здания находим исходя из объемов работ и построим график их...
-
Изготовление портландцемента -- сложный энергоемкий процесс, требующий больших затрат топлива. На обжиг 1 т клинкера затрачивается около 226 кг условного...
-
Пеностекло: основы производства и область применения - Строительные материалы
Пеностекло (ячеистое стекло, вспененное стекло) - это высокопористый ячеистый неорганический теплоизоляционный материал, получаемый спеканием...
-
Известно, что основными преимуществами пенобетона являются: экологическая чистота, влагостойкость, низкая теплопроводность, монолитность, негорючесть....
-
Физико-механические основы получения изделий из строительных материалов - Строительные материалы
Удельное значение в народном хозяйстве нашей страны строительных материалов и изделий по объему производства и стоимости велико; потребление их с каждым...
-
Поэлементные поставки: 1) местные строительные материалы: щебень, бетон; Производственный запас (временной): бетон - 5 дней, щебень 5 дней. 2)...
-
Учет выполнения плана строительно-монтажных, ремонтных работ График выполнения строительно-монтажных и ремонтных разрабатывается зам. директора ООО...
-
Композиции, с использованием серы и технологии их производства позволяют расширить базу стройиндустрии, в том числе за счет использования побочных...
-
Пути снижения расхода цемента - Изготовление железобетонных колонн
В структуре себестоимости сборного железобетона затраты материальных и топливно-энергетических ресурсов составляют 63--68%. Затраты на материалы примерно...
-
В наше время широко ведутся строительные работы, возводится все больше зданий, как жилых, так и промышленных. Поэтому разработка перспективных материалов...
-
Для обеспечения современных требований по теплозащите зданий с целью экономии энергоресурсов на отопление толщина однослойных стен из традиционных...
-
Заключение, Библиографический список - Разновидность и применение строительных материалов
Древесноволокнистые плиты (ДВП) это перспективный материал. Он находит широкое применение при производстве мебели и в отделочных работах в виде ламината....
-
Строительный гипс: технология производства, свойства и область применения - Строительные материалы
Технологический процесс состоит из отдельных стадий производства: 1. дробления исходного сырья 2. его помола и сушки 3. обжига гипсовой мучки в котлах...
-
Классификация бетонов. Основные требования - Строительные материалы
Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате формования и твердения правильно подобранной бетонной смеси, состоящей из...
-
Расчет потребности в строительных материалах осуществляется на основании норм расхода материалов на единичный объем работ, представленных в сборниках...
-
Технология политого обжига керамической плитки и санитарно-технических изделий. 1. Сода-продукт химического производства и представляет собой хорошо...
-
Строительные материалы - композиты, Полимеры в строительстве - Композиционные материалы
Полимеры в строительстве Говоря о применении новых материалов на основе пластиков в стройиндустрии, стоит заметить следующее. Если в гражданском...
-
Развитие крупнопанельного строительства повлекло за собой выпуск новых строительных материалов --герметиков, которые предназначены для уплотнения стыком...
-
Акустические материалы, их классификация, применение - Строительные материалы
Строительные акустические материалы и изделия классифицируют по следующим основным признакам: -назначение; - форма поставки; - сжимаемость; - структура....
-
Описание свойств, применяемых материалов - Реставрационные строительные работы
Березовая древесина - заболонная порода, отличается высокой прочностью, имеет средние объемную массу и твердость. Произрастает на всей территории России...
-
Влажность материала, Сорбция и десорбция - Строительная теплофизика
В капиллярно-пористых материалах в естественной воздушной среде всегда находится некоторое количество химически несвязанной влаги. Если образец...
-
Потребность в строительных материалах, конструкциях и т. д. определяется на основании ведомости объемов работ и норм расхода на единицу измерителей...
-
Инъекционные растворы фирмы "Триада Холдинг" успешно решают проблемы протечек в строительстве. Они представляют, собой однокомпонентные полиуретановые...
-
Воздухопроницаемость строительных материалов - Строительная теплофизика
Строительные материалы в основной своей массе являются пористыми телами. Размеры и структура пор у различных материалов неодинакова, поэтому...
-
Связь влаги со строительными материалами - Строительная теплофизика
По характеру своего взаимодействия с водой твердые тела делятся на Смачиваемые (гидрофильные) и Несмачиваемые (гидрофобные) . К гидрофильным строительным...
-
Введение - Разновидность и применение строительных материалов
Древесноволокнистая плита - листовой материал, изготовленный путем горячего прессования или сушки ковра из древесных волокон с введением при...
-
Строительные конструкции и материалы - Ландшафтный дизайн
Сегодня уже существует множество вариантов беседок, которые можно изготовить из самых разнообразных, порою экзотических, материалов: бамбук или лоза,...
-
Это своего рода сплав, который состоит из цинка с добавлением меди и титана. Цинк обеспечивает коррозионную стойкость, медь и титан -- пластичность и...
-
Введение - Строительные материалы
Научно-технический прогресс в строительной отрасли предполагает применение новых и эффективных строительных материалов с различным комплексом свойств,...
-
Ведомость потребности в строительных конструкциях, изделиях, полуфабрикатах, основных материалах. № п. п. Наименование Единицы измерения Показатель 1....
-
Бетоносмесители предназначены для применения в быстровозводимых блочно-модульных бетонорастворосмесительных установках, узлах и заводах, а также для...
-
Класс бетона - одно из нормируемых значений унифицированного ряда данного показателя качества бетона, принимаемого с гарантированной обеспеченностью....
-
Отощающие материалы, Порообразующие материалы, Плавни - Керамические строительные материалы
Для уменьшения усадки при сушке и обжиге, а также для предотвращения деформаций и трещин в жирные пластичные глины вводят искусственные или природные...
-
Строительство сметный планировочный здание При строительстве здания подбор строительных материалов имеет очень большое значение. На стадии разработки...
-
Конструкции из древесины И индустриальные строительные детали изготовляют на специальных строительных заводах. Комплекты деревянных изделий и деталей Для...
-
Введение - Природный камень как строительный материал
Строительный материал природный камень Основной характеристикой строительного материала является его долговечность. Строительные материалы должны...
-
Поступающие на строительную площадку грузы проверяют на соответствие их качества рабочим чертежам, действующим государственным стандартам (ГОСТ) или...
Пути экономии строительных материалов