Bina ve yapı inşaat teknolojisinin temel hükümleri. Teknolojik modlar Teknolojik mod nedir

Teknolojik rejim, teknolojik sürecin maksimum ürün verimiyle gerekli yönlerde ve ölçekte ilerlemesini sağlayan bir dizi koşuldur. Maya aktivitesinin gerekli yönünü ve maksimum verimi sağlamak için gerekli olan rejim faktörleri aşağıdaki gibidir: ortamın bileşimi; besin tuzlarının bileşimi ve besin ortamının birim tüketimi başına miktarı; Ortamın pH'ı ve ekimin pH'ı; artan sıcaklık; püre içindeki besin maddelerinin kalan konsantrasyonu, maya büyüme zamanı; ortamın aşılayıcıda kalma süresi; hava akışı. Aşılayıcının maksimum üretkenliğini ve prosesin ekonomisini belirleyen faktörler: sıvı içindeki mayanın çalışma konsantrasyonunda aşılayıcıdaki faydalı sıvı tedariki ile belirlenen aşılayıcıdaki maya tedariki; maya büyüme süresi; besin ortamının tüketimi ve ortamdaki RS konsantrasyonu ile belirlenen indirgeyici maddelerin (RS) saatlik tüketimi; besiyerinin aşılayıcıda kaldığı süre. Bu faktör grubu aynı zamanda yukarıda belirtilen radyoaktif madde ve tuzların artık konsantrasyonlarını ve hava akışını da içerir.

Çevrenin bileşimi

Endüstride maya yetiştirmek için üç tip hidroliz ortamı kullanılır: hidrolizat, durgunlaştırma ve durgunlaştırma ile hidrolizat karışımı. Mayanın ana bileşeni olan karbonun kaynağı olarak hizmet ederler. Yaşamsal aktivite sürecinde maya, şekerler ve organik asitler (esas olarak asetik asit) gibi hidroliz ortamında bulunan bileşiklerden karbonu emer. Bu ortamlar arasındaki temel fark, içerdikleri besin miktarı ve şeker (SS) ile organik asitlerin oranıdır. Dolayısıyla hidrolizat, %3,0-3,5 RS ve yalnızca %03-0,45 organik asit içerir; bu, toplam şeker ve asit miktarının yalnızca yaklaşık 10/10'u kadardır. Damıtma %0,6-0,7 RS, yaklaşık %0,2 organik asit içerir, yani maya için toplam karbon kaynaklarındaki payları %25'e kadardır. Damıtma ve hidrolizatın bir karışımında bu oran, damıtma maddesine ne kadar hidrolizatın eklendiğine bağlı olarak çok değişebilir. Damıtma ve hidrolizat şekerlerin bileşimi de farklıdır. Damıtılmış madde yalnızca pentoz şekerleri içerir; hidrolizatta şekerlerin yaklaşık %20'si pentozlardır ve yaklaşık %80'i heksozlardır. Besin değeri açısından şekerler ve organik asitler eşit değildir. Bir mikroorganizma için besin maddesi olarak bir karbon kaynağının değerinin, bu maddenin molekülünü oluşturan karbon atomlarının oksidasyon derecesine bağlı olduğu bilinmektedir. Bu açıdan bakıldığında tüm karbon bileşiklerini besin değerlerine göre şu şekilde sıralamak mümkündür. Karbon atomunun tamamen oksitlendiği karbondioksit pratikte mikroorganizmalar için bir enerji kaynağı olamaz. Mikroplar onu yalnızca diğer enerji kaynaklarının varlığında (örneğin fotosentez sırasında) yapı malzemesi olarak kullanabilirler. Üç değerliği oksijenle doyurulmuş ve yalnızca bir tanesi hala oksitlenebilen karboksil içeren organik asitler. Asitlerin besin değeri radikale bağlıdır. Formik ve oksalik asit gibi asitler pratikte mikroorganizmalar tarafından kullanılmaz.

Asetik asit maya tarafından kullanılır, ancak biyokütle verimi şeker kullanımına göre daha düşüktür. -CH2OH, -CHOH-, =SON- gruplarının parçası olan yarı oksitlenmiş karbon atomları içeren şekerler. Bu tür atomlar redoks dönüşümlerine en kolay uğrayan atomlardır ve bu nedenle bunları içeren maddeler maya için yüksek besin değerine sahiptir. Literatür verilerine göre şekerlerden biyokütle verimi (kesinlikle kuru) %57-80'e ulaşabilmektedir. Bu, şekerlerin yanı sıra alkol grubu içeren diğer maddeleri de içerir - gliserin, mannitol, tartarik, sitrik asit vb. ile bağlantılar büyük miktar Mikroorganizmalar ve özellikle maya için karbon kaynağı görevi görebilen hidrokarbonlar (gaz halinde ve parafin serileri), daha yüksek yağ asitleri gibi metil (-CH3 ve metilen (-CH2-) grupları. Bunlardan biyokütle verimi %100'den fazladır.Ancak bu maddelerin suda çok az çözünmesi ve ayrıca ön kısmi oksidasyon olmadan hücre içindeki reaksiyonlara katılamamaları nedeniyle tüketimleri zordur.Bu nedenle bu tür maddelerin emilimi iki aşamada meydana gelir: önce oksitlenirler ve daha sonra hücre tarafından zaten yarı oksitlenmiş ürünler kullanılır. Organik asitlerdeki şekerler, maya tarafından asit kullanımının bir sonucu olarak pH (aktif asitlik) anlamında da eşit değildir. II Şekerler, nitrojen kaynağı olarak amonyum sülfatla birlikte kullanıldığında, kültürel ortamda güçlü bir asitleşme meydana gelir; şekerler amonyaklı su ile işlendiğinde ortam nötr kalır; maya, asetik asit kullandığında, ortam nötr kalır herhangi bir nitrojen kaynağı (amonyum sülfat, amonyak suyu) ile kombinasyon halinde kültür ortamı (püre) alkalize edilir. Damıtmadaki hidrolizat, içindeki zararlı ve faydalı yabancı maddelerin farklı içeriği bakımından birbirinden farklıdır. Barda daha iyi huylu ve daha eksiksiz bir ortamdır. Bu, durgunluğun zaten bir biyolojik atölyeden - hidrolizatın bazı zararlı safsızlıklarının alkol mayası tarafından adsorbe edildiği, bazılarının yok edildiği ve bazılarının alkol damıtıldığında buharlaştığı alkol dükkanından - geçmiş olmasıyla açıklanmaktadır. püre sütunu. Ayrıca alkollü mayanın metabolizması nedeniyle, durgun yaş önemli miktarda biyostimülan içerir. Hidrolizat pratikte bunları içermez. Şeker açısından, damıtma önemli ölçüde daha fazla mikro element içerir, çünkü odundan bu ortamlara eşit miktarda element aktarıldığında, damlamadaki şeker içeriği hidrolizata göre 5-6 kat daha azdır. Bu ortamların listelenen tüm özellikleri, maya yetiştirirken büyük önem taşır ve bir rejim hazırlanırken dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, bir nitrojen kaynağının seçimi, mineral katkı maddelerinin miktarı, bir maya ırkının seçimi (tüm mayalar durgun ortamda büyüyebilir; biyostimülanlar eklenmeden hidrolizat üzerinde - yalnızca kendileri biyoları sentezleyen Capadida scottii tipi oto-oksitrofik mayalar) inorganik maddelerden) ve yetiştirme yönteminin seçimi ortamın türüne (ortamdaki şeker içeriğine göre belirlenir) ve diğer faktörlere bağlıdır.

Klaus kurulumları (Şekil 7.2)

kükürt, katalizör üzerinde sıvı formda adsorbe edilmiş halde kalır, böylece reaksiyon dengesi, H2S ve SO2'nin kükürde dönüşümünü tamamlayacak şekilde kaydırılır.

"Sülfrin" işleminin şematik bir akış diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 7.3. Tesis, bir adsorpsiyon şemasına dayalı iki veya üç reaktörden oluşur.

Katalizör yatağından geçtikten sonra egzoz gazı yakılır. Adsorbe edilmiş kükürt ile doyurulmuş katalizör, kapalı bir çevrimde periyodik olarak sıcak gazla yenilenir. Sülfürü yoğunlaştırmak için rejenerasyon gazı soğutulur ve bir üfleyici aracılığıyla rejenerasyon döngüsüne geri gönderilir.

Bu işlem sonrasında egzoz gazındaki H 2 S ve SO 2 konsantrasyonu %0,20-0,25 olur. Bu konsantrasyonu %0,02-0,05'e düşürmek için yeni katalizörler geliştirilmektedir.

Fransız Petrol Enstitüsü tarafından geliştirilen Clauspoll 1500 prosesi, atık gazların, paketlenmiş bir kolonda çözünmüş bir katalizör (potasyum veya sodyum benzoat) içeren devridaimli bir polietilen glikol (PEG-400) akışı ile yukarıdaki sıcaklıkta işlenmesine dayanmaktadır. kükürdün erime noktası - 125-130 0 C İşlemde oluşan erimiş kükürt solventten ayrılır. Proses, işlenmiş gazdaki H2S:SO2 oranının 2:1'e eşit tutulmasını gerektirir; COS ve CS 2 dönüştürülmeden kalır.

Hidrojen sülfit ve kükürt dioksitin dönüşüm derecesi %80'e ulaşır, bu da %98,5'e varan toplam kükürt çıkarma derinliğine karşılık gelir. Sonradan yanma sonrasında gazlardaki SO2 içeriği %0,15'tir.

7.5.2. Sülfür bileşiklerinin dönüşümüne dayalı işlemler

tek bir bileşene

Bu işlemler oksidatif ve indirgeme işlemlerine ayrılır.

Claus oksidatif egzoz gazı arıtma yöntemlerinin temeli, kükürt bileşiklerinin kükürt dioksite sonradan yakılması ve ardından çıkarılması ve kükürt veya başka bir kimyasal ürüne dönüştürülmesidir. Bu süreçlerden Wellman-Lord süreci (Wellmann-Lord, ABD) dünya pratiğinde oldukça yaygınlaşmıştır.

Sürecin özü, kükürt bileşiklerinin kükürt dioksite yakılması ve ardından bir sodyum sülfit çözeltisi tarafından emilmesidir. Ortaya çıkan bisülfit daha sonra yeniden üretilir. Kondenserde su ayrıştırıldıktan sonra konsantre kükürt dioksit Claus ünitesine geri dönüştürülür.

Toplam kükürt geri kazanım derecesi %99,9-99,95'e ulaşır.

İndirgeme işlemleri, tüm kükürt bileşiklerinin katalitik olarak hidrojen sülfüre indirgenmesine dayanır ve esas olarak ekstraksiyon ve sonraki işleme yöntemlerinde farklılık gösterir.

Bu tür proseslerden en yaygın olanı, Shell Development (Hollanda) tarafından geliştirilen SCOT prosesidir (“Shell Claus Offgas Treating” baş harfleri) (Şekil 7.4). Claus kurulumunun egzoz gazları, metanın eksik yanma ürünleri (H2 + CO) ile karıştırılır ve 300 0 C sıcaklıkta alüminyum-kobalt-molibden katalizörüyle doldurulmuş bir hidrojenasyon reaktörüne girer. Hidrojenasyon ürünleri bir geri kazanım kazanında ve ardından yoğunlaşma suyunun eş zamanlı olarak ayrıldığı bir Söndürme kolonunda soğutulur. Daha sonra absorpsiyon bölümünde H2S, Claus kurulumuna geri dönüştürülen seçici absorpsiyon yöntemi kullanılarak gazlardan çıkarılır.

Saflaştırılmış gazda %0,001-0,050 hidrojen sülfür kalır; bu, %99,8-99,9'luk toplam H2S ekstraksiyonu derecesine karşılık gelir. Emici olarak diizopropanolamin, metildietanolamin ve diğer aminler kullanılır.

BÖLÜM 8

GENİŞ FRAKSİYONUN İŞLENMESİ

HAFİF HİDROKARBONLAR

Hafif hidrokarbonların (NGL) geniş bir kısmı doğal ve petrol gazlarıçeşitli yöntemler (bkz. Bölüm 6) ve ayrıca gaz yoğunlaşmalarını stabilize ederken (bkz. Bölüm 9). Bileşimi etan (%2-8), propan (%10-15), izobütan (%8-18), normal bütan (%20-40) ve C5+ hidrokarbonları (%11-25) içerir. merkaptanlar ve hidrojen sülfür dahil kükürt bileşiklerinin safsızlıkları. NGL'ler, gaz veya petrol rafinerilerinin parçası olan özel gaz ayırma ünitelerinde (GFC'ler) işlenir ve daha değerli dar fraksiyonlara ve ayrı hidrokarbonlara ayrılır.

8.1. Geri dönüşüm seçenekleri

Hafif hidrokarbonların geniş bir kısmının yanı sıra gaz yoğunlaşmasını stabilize etmek için bir kafa, dört ana seçeneğe göre gaz işleme tesislerine ayrılmıştır:

a) kararlı gazlı benzin (C5+ hidrokarbonlar) ve yakıt gazı (C1 - C4 hidrokarbonlar) üretimi için;

b) kararlı gazlı benzin (C5+ hidrokarbonlar), yakıt gazı (C1 - C2 hidrokarbonlar) ve sıvılaştırılmış propan-bütan fraksiyonunun üretimi için;

c) kararlı gazlı benzin (C5+ hidrokarbonlar), yakıt gazı (etan safsızlıkları olan metan) ve ayrı hidrokarbonların (etan, propan, izobütan, normal bütan, vb.) üretimi için;

d) bireysel hidrokarbonların ve bunların karışımlarının üretimi için (neredeyse hiç C5+ içermeyen doğal gaz sıvıları işlenirken).

Etan (etan fraksiyonu), piroliz için hammadde olarak, bilimsel ve teknolojik karmaşık tesislerde soğutucu olarak, gaz sıvılaştırmada, yağın mumdan arındırılmasında, para-ksilen ayırmada vb. kullanılır.

Propan fraksiyonu (teknik propan), piroliz için hammadde, belediye ve otomobil yakıtı, petrol ve gaz işleme tesisleri için soğutucu ve solvent olarak kullanılır.

İzobütan fraksiyonu, alkilasyon tesisleri ve sentetik kauçuk üretimi için bir hammaddedir.

Bütan fraksiyonu, doymuş buhar basıncını arttırmak için motor benzinine katkı maddesi olarak belediye yakıtı olarak bütadien-1,3 üretmek için kullanılır.

İzopentan fraksiyonu, izopren kauçuğu üretimi için hammadde görevi görür ve yüksek oktanlı benzinin bir bileşenidir.

Pentan fraksiyonu izomerizasyon, piroliz ve amil alkollerin üretimi işlemleri için bir hammaddedir.

Bu hafif hidrokarbon fraksiyonlarını petrokimyasallar için hammadde olarak kullanırken, içlerindeki ana bileşenlerin içeriği en az% 96-98 olmalıdır.

8.2. Hafif hidrokarbonların geniş bir kısmını kükürt bileşiklerinden saflaştırma teknolojisinin kısa temelleri

Kükürt dioksitin soyulması ve kükürt gazı yoğunlaşmalarının stabilize edilmesiyle elde edilen sıvılaştırılmış gazlar ve doğal gaz sıvılarındaki kükürt bileşiklerinin (hidrojen sülfür, merkaptanlar, karbon disülfür vb.) konsantrasyonu genellikle ilgili GOST'ler tarafından belirlenen izin verilen seviyeden daha yüksektir.

GOST gereksinimlerini karşılayan sıvılaştırılmış gazlar elde etmek için, bunlar% 10 sulu sodyum hidroksit çözeltisi ile kükürt bileşiklerinden saflaştırılır.

Hidrojen sülfit ve merkaptanlardan (tioller) NaOH çözeltisi ile saflaştırma aşağıdaki reaksiyonlara göre ilerler:

H 2 S + 2NaOH → Na 2 S + 2H 2 O

H 2 S + Na 2 S →2NaHS (8.1)

RSH + NaOH → RSNa + H20

Bu durumda aşağıdaki reaksiyonlar nedeniyle gazdan karbondioksit de çıkarılır:

CO 2 + NaOH → NaHC03 + H 2 O

NaHC03 + NaOH → Na2C03 + H20 (8.2)

Sıvılaştırılmış gazın kükürt bileşiklerinden arındırılmasına yönelik tesisin teknolojik diyagramı seri bağlı dört aşamayı içerir (Şekil 8.1). İlk aşamada, merkaptanlara kıyasla daha yüksek aktiviteleri nedeniyle ham maddeden ağırlıklı olarak hidrojen sülfür, karbon disülfür ve karbon sülfür ekstrakte edilir. İlk aşamanın teknolojik modu (kontaktör 1) aşağıdaki gibidir: basınç – 1,9-2,5 MPa (gazın sıvılaştırılmış durumda tutulması ihtiyacına göre belirlenir), sıcaklık – 50 0 C. İkinci ve üçüncü aşamalarda (sıcaklık) – 35 0 C) merkaptanlar uzaklaştırılır. Dördüncü aşamada, sıvılaştırılmış gazlar, NaOH izlerini gidermek için su ile yıkanır. Birinci ve ikinci aşamalardan elde edilen doymuş NaOH çözeltisi, hidroklorik asit kullanılarak ısıtılarak rejenerasyon için sağlanır. Tesis, sıvılaştırılmış gazların hidrojen sülfit ve merkaptanlardan sırasıyla %98 ve %96'ya kadar arıtılmasını sağlıyor.

Kükürt bileşiklerinden temizlendikten sonra sıvılaştırılmış gaz adsorpsiyonlu kurutma ünitesine verilir.

Merkaptanların sıvılaştırılmış gazlardan ve doğal gaz sıvılarından neredeyse tamamen uzaklaştırılması için, aşağıdakileri içeren katalizörlerde demerkaptanizasyon kullanılır:

sodyum hidroksit çözeltisindeki grup VI metallerinin şelat bileşikleri (Merox işlemi). Merkaptanlar, aşağıdaki reaksiyonlara dayalı olarak alkali bir ortamda katalitik oksidasyon yoluyla disülfidlere dönüştürülür:

RSH + NaOH®RSNa + H 2 O

2RSNa + 0.5О 2 + H 2 O ® RSSR + 2NаОН (8.3)

Merox işleminin akış şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 8.2. Hammadde, katalizörün hizmet ömrünü uzatmak için hidrojen sülfit ve organik asitleri çıkarmak için sütun 1'deki bir alkali çözelti ile yıkanır, ardından merkaptanların bir katalizör çözeltisi ile buradan ekstrakte edildiği ekstraktör 2'ye girer. Ekstraktör 2'den gelen Merox çözeltisi reaktör 4'e beslenir; burada merkaptanların hava oksijeni ile disülfidlere katalitik oksidasyonu, katalizörün eş zamanlı yenilenmesiyle gerçekleşir. Reaktör 4'ten gelen karışım, fazla havayı ve disülfürleri ayırmak için ayırıcılar 5 ve 6'dan geçer, ardından yenilenen Merox çözeltisi reaktör 2'ye geri gönderilir.

Merkaptanlardan arındırılan hammadde, alkali çözelti çökeltme tankına (3) çöktükten sonra tesisten çıkarılır.

8.3. Hafif hidrokarbonların geniş bir kısmının rektifikasyonla ayrılması

Gaz karışımlarını tek tek bileşenlere veya hidrokarbon fraksiyonlarına ayırmak için, endüstriyel uygulamada arıtma yöntemi yaygınlaşmıştır.

Düzeltme, kaynama noktaları farklı olan bileşenleri ayırmak için kullanılan bir difüzyon işlemidir. İşlem, ters akımlı çok kademeli (tabak tipi kolonlar) veya kolon boyunca yükselen buharların ve alçalan sıvıların sürekli (paketlenmiş kolonlar) temasıyla gerçekleştirilir.

Petrol ve gaz rafinasyon uygulamalarında, alışılagelmiş berrak damıtmanın yanı sıra azeotropik ve ekstraktif arıtma da kullanılır.

Berrak düzeltme, %95 ve daha yüksek (%99,99'a kadar) saflığa sahip ayrı bileşenler elde etmek amacıyla düşük kaynama noktalı hidrokarbonların ayrılması için tasarlanmıştır.

Üçüncü bir bileşenin (azeotropik ve ekstraktif) varlığında düzeltme, benzer veya aynı kaynama noktalarına sahip hidrokarbonların veya bağıl uçuculuk katsayısının birliğe yakın veya eşit olduğu azeotropik karışımların ayrılması durumunda kullanılır. Üçüncü bileşen, ayrılan bileşenlerin bağıl uçuculuk katsayısının arttırılması için gereklidir. Azeotropik arıtma sırasında üçüncü bileşen, rektifiye edilmiş ürünle birlikte kolondan ayrılır; ekstraktif arıtma sırasında kalıntıyla birlikte ayrılır. Üçüncü bileşenin ve geri kazanılan hidrokarbonun karışımı daha sonra geleneksel damıtma veya başka bir teknolojik işlemle (örneğin çökeltme) ayrılır, ardından üçüncü bileşen azeotropik veya ekstraktif damıtma işlemine geri gönderilir.

8.3.1. Sınıflandırma ve yapım ilkeleri teknolojik planlar gaz ayırma tesisleri

Gaz ayırma ünitelerinin (GFU) teknolojik şemaları, hammaddenin bileşimine ve basıncına ve elde edilen ürünlerin kalitesine ve aralığına bağlıdır. Hammaddeleri HFC'lere ayırmak için en uygun şemayı seçerken aşağıdaki kurallara uyulur:

1. Hammadde, soğutucu akışkan ve durumun başlangıç ​​termodinamik parametreleri göz önüne alındığında, rektifikasyon ayrımı, bu ham maddenin redresörün yoğunlaşma basıncına sıkıştırılması için minimum maliyet gerektiren fraksiyonlara bölünmüştür.

2. Rektifiye edilmiş ürün ile kolon kalıntısının yüksek düzeyde net bir şekilde ayrılması için, bunların molar akış hızlarının yaklaşık olarak eşit olması tercih edilir (hammaddeyi ikiye bölme kuralı).

3. Ortaya çıkan ürünlerin gerekli yüksek saflığına sahip düşük kaynama noktalı bileşenler, teknolojik şemada en son ayrılır.

Bu kurallar dikkate alınarak aşağıdaki HFC teknolojik şemaları kullanılır (Şekil 8.3): aşağı doğru (a), yukarı doğru (b) ve karışık (c) basınçla. Bu tesisler için hammadde olarak metandan arındırılmış doğal gaz sıvıları üzerinde çalışıldı. Şema a'ya göre, 1-2-3 numaralı sütunlarda basınç azalır; şemaya göre B– 1-2-3 numaralı sütunlardan oluşan bir sıra halinde yükselir; şemaya göre V– 2. sütundaki basınç 1. ve 3. sütunlardaki basınçtan daha yüksektir.

Şekil 2'de gösterilen teknolojik diyagramları basitleştirmek için. Şekil 8.3'te sıvı ve buharlı sulama, ısıtma ve soğutma ürünleri vb. oluşturmaya yönelik sistemler gösterilmemektedir.

Genel olarak HFC'ler 3'ten 10'a kadar kullanır damıtma sütunları, farklı teknolojik şemalara göre birbirine bağlanır. Tüm sütunlardaki toplam tepsi sayısı 390 ila 720 parça arasında, izobütan ve izopentan sütunlardaki tepsi sayısı (sütunlar düzeltmeleriyle aynı adı taşır) - 97 ila 180 parça arasında değişmektedir. Her özel durumda sütunları birbirine bağlamak için en uygun şema, bitmiş ürünün minimum maliyeti ile belirlenir.

Bireysel fraksiyonların HFC'lere ayrılmasına ilişkin maliyetlerin dağılımı Tablo'da verilmiştir. Şekil 8.1'den maksimum maliyetin kaynamaya yakın bileşenlerin ayrılmasında ortaya çıktığı görülmektedir.

Pirinç. 8.3. HFC'lerin teknolojik şemalarını oluşturma seçenekleri

Binaların yeniden inşası sırasında teknolojik rejimleri etkileyen ana parametreler şunlardır:

Uygulamanın sıcaklık sınırları Yapı malzemeleri;

Sıcaklık ve bağıl nem hava;

Hava akış hızı;

Parametrelere bağlı olarak teknolojilerin uygulanabilirliği çevre;

Makinelerin ve mekanizmaların çalışma modları.

Teknolojik işlemlerde kullanılan yapılara, malzemelere ve yarı mamullere bağlı olarak çalışma koşullarını belirleyen fiziksel, fiziko-kimyasal, hidromekanik, mekanik ve diğer işlemler meydana gelir. Bu koşullar teknolojik rejimleri oluşturur.

Teknolojik süreçler üzerindeki en büyük etki, hızlanan veya yavaşlayan sıcaklık faktöründen kaynaklanmaktadır. kimyasal reaksiyonlar beton, harç ve diğer malzemelerin mukavemet kazanımı ile ilişkilidir (Şekil 5.1). Negatif sıcaklık bölgesine geçiş, teknolojik kesintilere, artan enerji tüketimine ve çalışma süresinin artmasına neden olur. Bazı durumlarda ortam sıcaklığının düşmesi belirli teknolojilerin kullanımını engellemektedir.Malzemelere ilişkin birçok teknik özellik sıcaklık ve bağıl nemi düzenlemektedir. Teknolojik düzenlemelerden sapmalar, fiziksel ve mekanik özelliklerin ve işin kalitesinin düşmesine neden olur.

Pirinç. 5.1. Beton karışımının sıcaklığına bağlı olarak beton mukavemet gelişim eğrileri

Teknolojik dinamik etki modlarının işin kalitesi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Örneğin, bir beton karışımının titreşimle işlenmesine ilişkin teknolojik düzenlemelerin ihlali, beton yapıların yoğunluğunun, tekdüzeliğinin ve mukavemetinin azalmasına yol açar.Bu durumda belirleyici faktörler titreşimin süresi, titreşimlerin sıklığı ve genliğidir, vibratörün kalıba göre geometrik konumunun yanı sıra (Şekil 5.2). Teknolojik koşullardan sapma, titreşim süresinin artmasıyla karışımların tabakalaşmasına ve titreşim tedavisinin yetersiz süresi olan yapıların fiziksel ve mekanik özelliklerinin azalmasına yol açar.

Pirinç. 5.2. Beton karışım katmanlarının yoğunluğunun titreşim süresine bağlı olarak değişmesi ( A) ve derin vibratörden gelen titreşim genliklerinin dağılımı ( B)
Z-beton karışım sıkıştırma bölgesi; A 1 ,A 2 - vibratörün titreşim genliği; Zr- beton karışımı ayırma bölgesi

Makinelerin, mekanizmaların ve elle çalıştırılan aletlerin çalışma modları düzenlenir. Parametreleri ve alanları izin verilen sapmalar içinde bulunan teknik koşullar ve pasaportlar İnşaat süreçlerinin mekanizasyonunu tasarlarken dikkate alınırlar Sıcaklık, bağıl nem ve hava hızı yalnızca malzemelerin teknik özellikleriyle değil, aynı zamanda işçilerin kalış süresini sınırlayan veya performansı yasaklayan sıhhi standartlarla da düzenlenir. işin.

Sayfa 4 / 7

1.3. Teknolojik modlar.

Teknolojik modlar – prosedürü ve çalışma koşullarını (iş teknolojisi) belirleyen uygun parametrelere sahip fiziksel, fiziko-kimyasal, kimyasal, hidro-mekanik, mekanik ve diğer işlemler.

Bina ve yapıların inşasına yönelik teknolojilerde, bu modlar birbirinden ayrı olarak değil, belirli bir kombinasyon halinde ele alınır. Gerekli olan, teknolojinin temel ilkelerini (üretimin sürekliliği, emek yoğunluğu, gerekli çalışma koşulları ve güvenli çalışma koşulları) korurken bina inşaatının genel sürecini düzenlemenize olanak tanıyan bu parametrelerin bir kombinasyonudur.

Teknolojik modların ana parametreleri şunlardır:

Malzemelerin kullanımına ilişkin sıcaklık sınırları;

Hava sıcaklığı;

Bağıl nem;

Hava sıcaklığına bağlı olarak canlılık;

Makinelerin çalışma modları.

Teknolojik modların belirtilen parametrelerinden bazıları, tüm teknolojik süreç boyunca sabit özelliklere sahipken, diğerleri yalnızca belirli bir süre boyunca sabit özelliklere sahiptir.

Sıcaklık, bağıl nem ve hava hızı, malzemelerin, ürünlerin ve yapıların teknik koşullarını düzenlemenin yanı sıra sıhhi standartlar. Örneğin, bazı teknolojik işlemler +5 o C'den düşük olmayan bir hava sıcaklığında, diğerleri -20 o C'ye kadar gerçekleştirilebilir.

Makinelerin çalışma modları da düzenlenmektedir, parametreleri ve özellikleri pasaportlarda ve teknik özelliklerde yer almaktadır. Bu bilgi iş mekanizasyonunu tasarlarken gereklidir.

1.4. Bir bina veya yapı inşa etme teknolojik sürecinin parametreleri.

Bir bina veya yapı inşa etmenin üretim süreci, uzay ve zamanda meydana gelen bir dizi bireysel, özel ve karmaşık teknolojik süreçtir.

İnşaat sürecinin uzayda organizasyonu, inşaat halindeki binanın veya yapının yapısal hacminin ana cepheler olan çalışma cephelerine bölünmesiyle sağlanır. uzaysal parametreler. Çalışma cepheleri sırasıyla bölümlere, bölümlere, parsellere, katmanlara, kurulum alanlarına, beton bloklara, haritalara, teknolojik birimlere ayrılmıştır.

Komplo- aynı üretim koşullarının mevcut olduğu ve aynı yöntemlerin kullanılmasını mümkün kılan bir binanın (yapının) bir kısmı ve teknik araçlar(endüstriyel binaların sıcaklık blokları, konut binalarının bölümleri).

Esir almak- Aynı inşaat süreçlerinin tekrarlandığı bir binanın (yapının) bir kısmı. Yaklaşık olarak eşit emek yoğunluğu, inşaat işlemlerinin bileşimi ve sayısının yanı sıra uygulama süreleri (zemin, zeminin bir kısmı, eleman grubu, bitirme için oda sayısı, çukurun bir kısmı vb.) ile karakterize edilirler. . yakalamaya ilişkin çalışmanın kapsamı bir ekip veya birimin eş zamanlı çalışmasına yeterli olmalıdır.

Komplo- Bir birimin veya bireysel işçinin çalışma kapsamı.

Aşama- özel bir yakalama durumu. Bir binanın (yapının) veya ayrı bir yapının hacminin yüksekliğe bölünmesiyle elde edilen bir parçasıdır. Bu parametre çoğunlukla taşta (duvar tabakası), betonda (beton blok), kurulumda (yükseklik) kullanılır. yapısal eleman) süreçler.

Kurulum alanı - inşaat ve montaj işleri yapılırken özel bir yakalama durumu (çok katlı bir çerçeve binanın birkaç hücresi).

Beton bloğu - yapısal veya teknolojik nedenlerle parçalanmış beton (betonarme) yapı hacminin bir kısmı.

Harita- kavrama olarak kabul edilen düzlemsel bir yapının (veya yapının) çalışma cephesinin bir kısmı ( toprak işleri, zeminler, yollar).

Teknolojik düğüm - boyutları bina yapılarının ve teknolojik ekipmanların eşzamanlı kurulumuna ilişkin gerekliliklere göre belirlenen bir tür kurulum alanı.

Çalışma cephesi, ekipler ve birimler için çalışma yerlerinin organize edilmesinin temelini oluşturur.

Zaman parametreleri, bir binanın bir bütün olarak inşa edilmesi sürecinin süresini, bireysel teknolojik döngüleri veya inşaat ürünlerinin çeşitli unsurlarını karakterize eder. Planlamada kullanılırlar.

Bina ve yapı inşa etme teknolojisinin ortaya çıkan parametreleri teknik ve ekonomik göstergelerdir: emek yoğunluğu, üretim yoğunluğu, kaynak tüketimi göstergeleri ve diğerleri.

Teknolojik inşaat süreçlerinin gelişim ve işleyişinin yönü şunlara bağlıdır: Tasarım özellikleri iş üretiminin binaları, yöntemleri ve teknolojileri. Çeşitli şemalara göre gerçekleştirilebilir (bkz. Şekil 1.1.)

Akılcı kullanım alanı çeşitli şemalar teknolojik süreçlerin gelişimi Tablo 1.1'de verilmektedir.

Bireysel inşaat süreçlerinin uygulanması, paralel, sıralı ve akışlı çalışma yöntemleri kullanılarak düşünülebilir. Bina ve yapı inşa etme teknolojisi yukarıdaki yöntemlerin bir kombinasyonuna dayanmaktadır. Kural olarak, önde gelen işlemler akış yöntemleri kullanılarak ve geri kalanı paralel akış ve sıralı yöntemler kullanılarak gerçekleştirilir.

Bina ve yapıların inşası sırasında teknolojik süreçlerin gelişim ve işleyişinin yönü.

Tablo 1.1

Beton karışımının hazırlanması, malzemelerin hazırlanmasını, dozajlanmasını ve beton karışımının karıştırılmasını içerir. Prefabrik betonarme fabrikalarında veya şantiyelerde gerekiyorsa kimyasal katkılı solüsyonlar hazırlar, kışın agreganın buzunu çözer ve ısıtırlar.

Kimyasal katkı çözeltilerinin hazırlanması, katı, macun veya sıvı katkı ürünlerinin su içinde çözülmesini ve daha sonra çözeltinin belirli bir konsantrasyona getirilmesini içerir. Katkı maddelerinin hazırlanması, çözeltinin karıştırılması için boru sistemi ile donatılmış özel kaplarda gerçekleştirilir. sıkıştırılmış hava ve gerekirse ısıtma için buhar kayıtları ile. Hazırlandıktan sonra katkı maddeleri, seviye sensörüyle donatılmış bir besleme kabına ve gerekiyorsa bir dağıtıcı aracılığıyla beton karıştırıcıya beslenir.

Agregaların ısıtılması genellikle bunkerlerde, daha az sıklıkla ise doğrudan kapalı depolarda gerçekleştirilir. Isıtma amaçlı kullanım için Iletişim yöntemi agregaların bunkerlere yerleştirilen buhar boruları ve taraklar kullanılarak ısıtılması.

Teknolojik üretim modları

Önemli bir teknolojik adım malzemelerin dozajlanmasıdır. Belirli bir bileşime sahip beton bir karışım elde etmek için, karıştırıcıya girmeden önce bileşenlerin (bağlayıcılar, dolgu maddeleri, su, katkı maddeleri) miktarının doğru şekilde ölçülmesi (dozaj) gereklidir. Belirli sayıda bileşen hacim veya kütle olarak veya kütle düzeltmesi ile hacim olarak ölçülebilir. Belirli bir malzemenin belirtilen doz içeriğinden sapmasına dozaj hatası denir ve yüzde olarak ölçülür. Malzemelerin miktarını ölçen cihazlara dağıtıcı denir. Modern beton santralleri çoğunlukla tartım dozajlayıcıları kullanır; Malzemelerin ağırlığa göre dozajlanması: çimento, su ve katkı maddeleri - 2 litre hassasiyetle, kum ve kırma taş 10 kg hassasiyetle. Bu durumda, çimento tüketimi genellikle yukarıya, su tüketimi ise aşağıya yuvarlanır.

İkinci önemli teknolojik adım beton karışımının karıştırılmasıdır. Karıştırma işlemi sırasında malzemeler tüm hacme eşit olarak dağıtılır, çimento ve agrega taneleri su ile nemlendirilerek özellikleri hacmin her yerinde aynı olan homojen bir kütle elde edilir. Betonun türü ve bileşimi, karıştırma gereksinimleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Hareketli karışımların karıştırılması sert karışımlara göre daha kolaydır: yağlı karışımlar yağsız karışımlardan, iri taneli olanlar - ince taneli veya ince taneli olanlardan daha iyi karışır.

Yoğun kayalardan yapılmış agregalı iri taneli mobil karışımlar kullanıldığında, malzemelerin belirli bir yükseklikten tekrar tekrar kaldırılıp düşürülmesi sonucu karıştırma tamburunun dönmesiyle karıştırmanın meydana geldiği serbest düşüşlü karıştırıcılar kullanılır.

Beton ile agrega arasında genellikle herhangi bir kimyasal etki oluşmaz, bu nedenle agregalar sıklıkla agrega olarak adlandırılır. inert malzemeler. Ancak betonun yapısını ve özelliklerini önemli ölçüde etkiler, gözenekliliğini, sertleşme süresini, yüklere ve dış ortama maruz kalma davranışını değiştirir. Dolgu maddeleri, betonun sertleşme sırasındaki deformasyonunu önemli ölçüde azaltır ve böylece büyük boyutlu ürün ve yapıların üretilmesini sağlar. Dolgu maddesi olarak yerel malzemeler kullanılıyor kayalar. Bu ucuz agreganın kullanılması betonun maliyetini azaltır çünkü agrega ve su beton kütlesinin %85-90'ını, çimento ise %10-15'ini oluşturur. Betonun yoğunluğunu azaltmak ve termal özelliklerini iyileştirmek için yapay ve gözenekli agregalar kullanılır.

Beton ve beton karışımlarının özelliklerini düzenlemek için, beton karışımının prizlenmesini hızlandıran veya yavaşlatan, onu daha plastik ve işlenebilir hale getiren, betonun sertleşmesini hızlandıran, betonun sertleşmesini hızlandıran çeşitli kimyasal katkı maddeleri ve aktif mineral bileşenler bileşimlerine dahil edilir. mukavemetini ve dona karşı direncini artırır ve betonun sertleştiğinde meydana gelen kendi deformasyonlarını düzenler ve gerekirse betonun diğer özelliklerini de değiştirir.

Uzun bir süre boyunca betonun gözenekli yapısı değişir, yapıyı oluşturan ve bazen de yıkıcı süreçler meydana gelir ve bunun sonucunda malzemenin özelliklerinde bir değişiklik olur. Betonun yaşı arttıkça mukavemeti, yoğunluğu ve çevresel etkilere karşı direnci artar. Betonun özellikleri yalnızca bileşimi ve başlangıç ​​​​malzemelerinin kalitesi ile değil, aynı zamanda beton karışımının yapıya hazırlanması ve yerleştirilmesi teknolojisi ve betonun sertleşme koşulları ile de belirlenir. Ağır betonun bileşimini tasarlarken tüm bu faktörleri dikkate alacağız.

Beton teknolojisi bir dizi aşamayı veya teknolojik aşamayı içerir: hammaddelerin hazırlanması, kullanılan hammaddelere bağlı olarak beton bileşiminin belirlenmesi ve yapısal ve yapısal teknolojik gereksinimler Belirli bir beton karışımı partisi için çimento, su, agrega ve diğer malzemelerin dozajlanması, karıştırılması, beton karışımının döşeme yerine taşınması, yapının formunun ve kalıbının doldurulması beton karışımı, sıkıştırılması, normal koşullar altında betonun daha sonra sertleşmesi (20° C sıcaklıkta ve% 80-100 nemde).