-*новый или неперечисленный*-

Пути экономии строительных материалов

                           Министерство образования Украины
Киевский государственный  университет строительства  и архитектуры
                                 кафедра строительных материалов



            Реферат
              на тему: ’’Пути экономии строительных материалов”



       Написал: студент ПГС-27

                          Иваненко А.В.

       Проверил:   ст.  препод.

                          Анисимов А.Б.



                                                                  Киев -
1996



                   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 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  м^3  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
компонентов 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 вы-сокопрочной 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')

                             [pic]                 (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 технолегияеском  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            |50—80                                  |
|Известь, цемент            |115-240                                |
|Керамические плитки для    |200—610                                |
|полов                      |360—1058                               |
|Облицовочные глазурованные |510-590                                |
|плитки                     |500—800                                |
|Стекло листовое            |200—270                                |
|Санитарно-строительный     |                                       |
|фаянс                      |                                       |
|Керамзит                   |                                       |

ТАБЛИЦА 2.
СНИЖЕНИЕ РАСХОДА ЦЕМЕН ТА ПРИ ВВЕДЕНИИ УКРУПНЯЮЩИХ ДОБАВОК
|Вид и модуль крупности  |Среднее снижение расхода цемента при      |
|(М) укрупняющих добмок  |обогащении природного песка с модулем     |
|                        |крупности                                 |
|                        |                     |                    |
|                        |1,5-2                |1—1,2               |
|Песок природный средний,|                     |                    |
|                        |5                    |5                   |
|Мк=2,1—2,5              |                     |                    |
|Песок природный крупный,|                     |                    |
|                        |15                   |12                  |
|Мк=2,6-3,25             |                     |                    |
|Каменный отсев          |                     |                    |
|классифицированный, Мк =|20                   |15                  |
|3—3,5                   |                     |                    |
|0тходы                  |                     |                    |
|горно-обогатительных    |8                    |7                   |
|комбинатов              |                     |                    |
|классифицированные, Мк= |                     |                    |
|2,5-3                   |                     |                    |
|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 |Огносительныи расход |Нормальная|Относительный расход|
|густота    |цемента, %, для      |густота   |цемента, % ,  для   |
|цемента, % |бетона марок         |цемента, %|бетона 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.
ЭКОНОМИЯ МЕТАЛЛА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ РАЗЛИЧНЫХ КЛАССОВ
|Класс   |Коэффициен|Экономия |Класс    |Коэффициен|Экономия       |
|арматуры|т         |металла, |арматуры |т         |металла, %     |
|        |приведения|%        |         |приведения|               |
|        |          |         |         |          |               |
|А-I     |1         |О        |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 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





смотреть на рефераты похожие на "Пути экономии строительных материалов "