Технологическая схема и расчеты при изготовлении растворов добавок

Вариант 1.

Добавка со склада 1 (рис. 78) через дозатор 4 подается в приготовительную емкость 8 или 9. В нее через дозатор 7 подается необходимое количество воды.

Рис. 78. Схема технологического процесса при предварительном приготовлении раствора добавки рабочей концентрации

1, 2, 3 - склады; 4 - 7 - дозаторы; 8, 9 - приготовительные емкости; 10 - расходная емкость; 11 - датчики уровня; 12, 13 - дозаторы воды; 14, 15 - бетоносмесители

Приготовительные емкости должны быть оборудованы системой трубопроводов для перемешивания сжатым воздухом, а при необходимости - и паровыми регистрами для подогрева.

При введении в бетон двух или трех добавок вторая и третья добавки со складов 2 и 3 через дозаторы 5 и 6 подаются¹ в приготовительную емкость 8 и 9. Из приготовительной емкости раствор рабочей концентрации подается в расходную емкость 10, а из нее через дозаторы воды 12 и 13 - в бетоносмесители 14 и 15. В расходной емкости целесообразно установить датчики уровня 11 с соответствующей автоматикой.

____________________

¹ Для подачи растворов ХН и ХК насос и трубопроводы целесообразно применять из химически стойких материалов. Введение добавки нитрита натрия в количестве 20 - 30 % значительно уменьшает коррозию оборудования и трубопроводов под воздействием хлористых солей.

При работе узла по этой схеме особое внимание следует уделять правильности дозирования компонентов в приготовительной емкости, по возможности определять плотность приготовленного раствора после подачи в емкость каждой добавки.

В качестве дозаторов 4, 5 и 6 при применении добавок в виде твердых или пастообразных продуктов необходимо использовать весы с соответствующим пределом взвешивания, а при применении добавок в виде жидких продуктов - дозаторы для воды или точно оттарированные емкости.

Для получения раствора добавки требуемой концентрации из твердого или пастообразного продукта последний растворяется из расчета содержания сухого вещества на 1 л воды (табл. 79). При приготовлении растворов, состоящих из буры и поташа, а также мочевины и нитрата кальция, необходимо сначала приготовить раствор поташа или нитрата кальция, а затем добавлять буру или мочевину.

Таблица 79

Требуемая концентрация раствора, %	Содержание безводного продукта, кг, на 1 л воды	Требуемая концентрация раствора, %	Содержание безводного продукта, кг, на 1 л воды	Требуемая концентрация раствора, %	Содержание безводного продукта, кг, на 1 л воды
	0,02		0,19		0,429
	0,042		0,22		0,47
	0,064		0,25		0,515
	0,087		0,282		0,563
	0,111		0,316		0,613
	0,136		0,351		0,667
	0,163		0,391		0,721

При приготовлении раствора добавок из жидких продуктов P, л, необходимое количество последних для заправки одной приготовительной емкости определяется по формуле

(136)

где Q - объем приготовляемого раствора, л;

Ц - расход цемента на 1 м² бетона, кг;

С - дозировка добавки, % от массы цемента;

В - расход воды на 1 м³ бетона, л;

Д - содержание безводного вещества добавки в 1 л продукта, кг (находится по таблицам прил. 10).

Необходимое количество воды Ф, л, для заправки одной приготовительной емкости определяется по формуле

Ф = Q - P. (137)

Плотность раствора затворения d, г/см³, определяется по формуле

(138)

где У - плотность жидкого продукта, г/см³.

Расход раствора A, л, рабочей концентрации на 1 м³ бетона определяется по формуле

(139)

Пример. Необходимо приготовить 1000 кг раствора рабочей концентрации для затворения бетона с расходом цемента 320 кг/м³, воды 160 л с добавкой 0,005 % СНВ + 0,5 % СДБ + 8 % П.

Исходные продукты: КБЖ (50 %), СНВ и П в виде твердых продуктов.

Расходы СДБ, СНВ и П составят соответственно:

По формулам (137) и (138) находим:

Ф = 1000 - 15,8 = 984,2 л;

Таким образом, для приготовления раствора в приготовительной емкости необходимо смешать 0,016 кг СНВ, 25,6 кг П, 15,8 л раствора СДБ и 984,2 л воды. Расход этого раствора на 1 м³ бетона составит

или

181,8 · 1,03 = 187,2 кг.

Вариант 2.

Добавка со склада 1 (рис. 79) через дозатор 2 подается в приготовительную емкость 3, оборудованную системой трубопроводов для перемешивания раствора сжатым воздухом, автоматической системой поддерживания температуры с точностью ±2 °С при помощи паровых регистров и датчика температуры 4. Через дозатор 5 в емкость подается вода.

Рис. 79. Схема технологического процесса при приготовлении раствора добавки рабочей концентрации в дозаторе воды

1, 6 - склады; 2, 5, 7 - дозаторы; 3, 8 - приготовительные емкости; 4 - паровые регистры и датчики температуры; 9, 10 - расходные емкости; 11 - датчики уровня; 12, 13 - жидкостные дозаторы добавок; 14, 15 - дозаторы воды; 16, 17 - бетоносмесители

В случае применения второй добавки она со склада 6 через дозатор 7 подается в приготовительную емкость 8, оборудованную подобно емкости 3. Вода в эту емкость подается через дозатор 5.

Из приготовительных емкостей 3 и 8 растворы подаются в соответствующие расходные емкости 9 и 10, в которых целесообразно установить датчики уровня 11 с соответствующей автоматикой:

Из расходных емкостей 9 и 10 растворы повышенной концентрации через жидкостные дозаторы добавок 12 и 13 подаются в дозаторы воды 14 и 15. В последние вода подается из расчета получения в них растворов рабочей концентрации, которые и поступают затем в бетоносмесители 16 и 17.

При работе по этой схеме в приготовительные емкости раствор воздухововлекающей добавки (СНВ, СПД) рекомендуется готовить 3 %-ной концентрации, пластифицирующей добавки (СДБ, ПАЩ-1) - 10 %-ной концентрации, а противоморозной добавки - 20 - 30 %-ной концентрации.

При приготовлении растворов, состоящих из буры и поташа, а также мочевины и нитрата кальция, необходимо сначала приготовлять раствор поташа или нитрата кальция, а затем в приготовленный раствор добавлять буру или мочевину.

Растворы добавок из твердых или пастообразных продуктов приготовляются из расчета содержания сухого вещества на 1 л воды (см. табл. прил. 10). После полного растворения проверяется плотность раствора и доводится до заданной добавлением продукта или воды.

Необходимое количество добавки в виде жидкого продукта P, л, для заправки приготовительной емкости определяется по формуле

(140)

где Q - объем приготовляемого раствора, л;

Д ₁ - содержание безводного вещества добавки в 1 л раствора требуемой концентрации, кг (определяется по таблицам прил. 10);

Д - то же, в 1 л жидкого продукта.

Необходимое количество воды Ф, л, для заправки приготовительной емкости определяется по формуле (137).

Расход приготовительного раствора A, л, на 1 м³ бетона определяется по формуле

(141)

где C - дозировка добавки, % массы цемента;

Ц - расход цемента на 1 м³, кг;

K - концентрация приготовленного раствора, %;

d - плотность приготовленного раствора, г/см³.

Недостающее количество воды H, л, определяется по формуле

H = B - A, (142)

где B - расход воды на 1 м³, л.

Пример. Требуется определить расход 5 %-ного раствора СНВ, 10 %-ного раствора СДБ и 30 %-ного раствора поташа для затворения бетона с расходом цемента 320 кг/м³, воды 160 л с добавкой 0,01 % СНВ + 1 % СДБ + 6 % П.

Плотность имеющихся растворов СНВ, СДБ и П составляет соответственно 1,015; 1,043 и 1,298 г/см³ (см. табл. прил. 10).

Тогда по формулам (141) и (142) находим:

H = 160 - 0,6 - 30,7 - 49,3 = 79,4 л.

Таким образом, в дозатор воды необходимо подавать 0,6 л (0,6 · 1,015 = 0,6 кг) 5 %-ного раствора СНВ, 30,7 л (30,7 · 1,043 = 32 кг) 10 %-ного раствора СДБ, 49,3 л (49,3 · 1,298 = 64 кг) 30 %-ного раствора П и 79,4 л (79,4 · 1 = 79,4 кг) воды.

ПРИЛОЖЕНИЕ 10