Обеспечение качества дорожно-строительной продукции

курсовая работа

Глава IV. Техническое и организационное обеспечение качества продукции

Обеспечение качества продукции в дорожном строительстве неразрывно связано с техническим обеспечением выполнения плановых заданий. В строительстве дорог требуемый уровень качества продукции может быть достигнут в том случае, если технологические процессы выполняются машинами и механизмами с высокой производительностью, точностью и стабильностью. При недостаточной производительности используемых механизмов и машин трудно сосредоточить внимание производителей работ на обеспечении качества продукции. Неукомплектованность машинами дорожно-строительного потока прежде всего сказывается на качестве выполнения работ.

При интенсивной и непрерывной работе комплекта катков, следующих за асфальтоукладчиком, качество обеспечивается самим потоком, а текущий контроль может внести лишь небольшие корректировки.

Основные направления развития технологического оборудования. Наибольшее влияние на качество готовой продукции оказывает уровень совершенства технологического оборудования и машин. Среди различных характеристик машин и механизмов важнейшими следует считать точность выполнения отдельных операций технологического процесса. Как известно, по мере совершенствования дорожно-строительных машин и технологического оборудования производственных предприятий точность технологических операций постепенно улучшается, однако при этом остается ряд проблем, решение которых могло бы привести к существенному улучшению качества дорожно-строительной продукции. Некоторые проблемы технического обеспечения и пути их решения покажем на примере строительства цементобетонных и асфальтобетонных покрытий.

Прежде всего отметим, что технологические принципы изготовления асфальтобетонных и цементобетонных смесей за последние 35 - 40 лет претерпели некоторые изменения, причем постоянно повышался уровень требований к отдельным операциям технологического процесса.

Для повышения качества продукции скоростного и обычного строительства автомобильных дорог требуется промышленный выпуск современных высокопроизводительных грунтосмесителей и бетоносмесителей периодического действия с надежными системами управления и высокой точностью работы исполнительных агрегатов.

В условиях расширения объемов дорожного строительства требуется увеличение темпов укладки цементобетонных покрытий. В связи с этим рабочие органы бетоноукладочных машин должны обеспечивать:

· проработку бетонной смеси за один проход при скоростях передвижения до 3 м/мин, для обеспечения темпа строительства 1000 м в смену;

· равномерную проработку бетонной смеси по ширине и толщине слоя;

· высокую эффективность уплотнения малоподвижных дорожных бетонов, приготовленных согласно ГОСТ 8424-73.

На прочность дорожного цементобетона положительное влияние оказывает многочастотное вибрирование. Жесткие бетонные смеси уплотняются вибраторами быстрее и лучше, когда при равных значениях возмущающей силы создаются большие амплитуды и меньшие частоты колебаний. Для пластичных бетонных смесей более эффективно противоположное сочетание параметров колебаний. Кроме этого, в конечной стадии вибрирования бетонная смесь проявляет меньшую избирательность по отношению к частотам вибрации, чем в начальной.Г.С. Андреев и др. [4] показали, что резонансный фактор не может служить определяющим при вибрационном уплотнении бетонных смесей, но он может способствовать эффективному уплотнению бетонных смесей. Также предполагают, что эффективное виброуплотнение дорожных бетонов может быть выполнено при помощи устройств, сочетающих воздействие статического давления и поличастотной вибрации.

Качество строительства асфальтобетонных покрытий можно также повысить путем внедрения скоростных методов строительства.

Весьма большое влияние оказывает на качество асфальтобетонной смеси точность дозирования ее компонентов. Как известно, наибольшее распространение в смесительных агрегатах получили дозаторы компонентов смеси и смесителя периодического действия. Точность изготовления асфальтобетонной смеси существенно повышается, если битум, минеральный порошок с уловленной пылью и песок со щебнем дозируются раздельно. При этом снижается интенсивность подачи дозируемых материалов на весы. Точность дозирования повышается благодаря применению более точных весовых устройств с меньшим верхним пределом взвешивания. Снижение влияния динамики поступающих на весы потоков материалов оказывает благоприятное влияние на окончательный результат взвешивания.

Существенного снижения рассеяния показателей качества асфальтобетонных смесей можно достигнуть путем внедрения дозаторов компонентов с электронными датчиками.

Продолжительность цикла работы смесителей периодического действия имеет тенденцию непрерывного сокращения. В этих условиях становится целесообразным все более широкое применение дозаторов битума с объемными счетчиками, позволяющими отмерить требуемые количества битума в течение небольшой продолжительности времени. Ценность объемных счетчиков состоит в том, что операции дозирования материалов и ввод в смеситель совмещены по времени. Кроме того, легче создаются системы для ввода битума в смеситель в распыленном состоянии без подтекания вяжущего из распределительной трубы после окончания процесса дозирования.

Все более широкое распространение на асфальтобетонных заводах получают бункера для хранения готовой смеси. Они позволяют изготавливать на АБЗ и отпускать более однородную по качеству продукцию за счет использования следующих возможностей:

· равномерно и непрерывно работать в плохую погоду и при временном отсутствии автотранспорта;

· продолжать отгрузку готовой асфальтобетонной смеси при поломке агрегатов основного технологического оборудования;

· уменьшать "продолжительность загрузки автосамосвалов и отпускать готовую смесь в количествах, не кратных замесу.

Опыт применения накопительных бункеров показывает, что имеется возможность несколько увеличить производительность асфальтосмесительного оборудования за счет сокращения операций, выполняемых при остановке и пуске машин. Выдача асфальтобетонным заводом готовой смеси в течение некоторого времени заметно превышает номинальную производительность смесителя.

С целью улучшения технико-экономических показателей асфальтосмесительных установок и повышения качества и однородности продукции необходимо выполнить ряд научно-исследовательских и опытных работ, связанных с созданием дозаторов битума, систем пневмотранспорта минерального порошка, систем обогрева битумных цистерн, насосов для битума, агрегатов для нагрева минерального порошка, пылеулавливающих устройств, топочных устройств и др.

Средний уровень качества продукции - основная, но недостаточная характеристика. Средние показатели качества продукции можно получить как из весьма плотно примыкающих друг к другу результатов испытаний, так и из весьма широко рассеянных отдельных результатов по рассматриваемому показателю качества. Чем меньше рассеяние показателя качества, тем выше однородность продукции, тем выше ее качество.

Однородность продукции - это степень постоянства значений показателей качества. Ее можно рассматривать в пространстве (по ширине, длине, толщине дорожного сооружения) и во времени (в течение рабочей смены, недели, месяца или года).

Недостаточная однородность дорожного сооружения приводит к сокращению его сроков службы, преждевременному появлению деформаций и разрушений, снижению безопасности движения.

Существующие в настоящее время методы проектирования дорожных конструкций недостаточно учитывают однородность отдельных конструктивных слоев, что в некоторых случаях приводит к ненадежным результатам решения. Кроме этого, степень неоднородности устройства дорожных конструкций различна в различных дорожно-строительных организациях, поэтому в составляемом проекте это явление должно учитываться в должной мере. Увеличение однородности дорожной конструкции позволяет снизить требования к средним значениям ее параметров, например модулям упругости, прочности при растяжении. Это может привести к снижению стоимости или повышению надежности дорожных конструкций без увеличения их стоимости.

Однородность дорожных сооружений в значительной мере зависит от точности и стабильности выполнения технологических операций, зависящих, в свою очередь, от совершенства дорожно-строительных машин и технологического оборудования. Так, в связи с ростом интенсивности и скоростей движения все большее значение приобретают устройства шероховатых дорожных покрытий. Как известно, наиболее распространенный метод повышения шероховатости - поверхностная обработка покрытия, требующая минимального количества щебня на единицу площади проезжей части. Однако качество шероховатости поверхностных обработок в значительной степени зависит от равномерного распределения вяжущего материала по ширине проезжей части.

Как правило, вяжущий материал, разливаемый автогудронаторами, часто распределяется неравномерно. Особенно сильно неравномерность распределения проявляется при малых удельных расходах вяжущего, составляющего 0,5-1,5 л/м2. В результате анализа распределительного устройства установлено, что качество распределения вяжущего по ширине дорожного покрытия в основном зависит от работы распределительной трубы, сопловых устройств: и условий распределения - удельного расхода, кинематической вязкости вяжущего материала, расстояния сопел от поверхности дороги, расстояния между сопловыми устройствами и др.

На равномерность распределения вяжущего прежде всего оказывает влияние работа трубы, в пределах которой наблюдается перепад давления по длине. Тем самым изменяется по ее длине и расход вяжущего. Кроме этого, на работу сопловых устройств оказывают влияние их конструкция и точность изготовления.

Равномерность распределения вяжущих материалов по ширине покрытия можно улучшить. Тай, независимо от принятой конструкции соплового устройства, имеющего оптимальные геометрические размеры и параметры установки, показатель неравномерности распределения вяжущего можно уменьшить до 25% при удельном расходе 0,5-0,6 л/м2. Эти значения в показателе в 2 раза ниже показателей, полученных для автогудронаторов Д-640 и Д-641.

Современные асфальтосмесительные установки отличаются высоким уровнем автоматизации, причем в большинстве случаев автоматизированы операции приготовления асфальтобетонных смесей - дозирование, смешение компонентов, поддержание заданного фракционного состава, выгрузка готовой смеси и др.

Все же до сих пор такие процессы, как просушивание и нагрев, а также грохочение каменных материалов еще не входят в число автоматизированных. Исследования фактического зернового состава асфальтобетонных смесей показали, что чаще всего на заводах не удается обеспечить их точное соответствие принятому подбору, хотя дозирующие устройства технически исправны. Для повышения точности и стабильности состава изготавливаемых асфальтобетонных смесей необходимо обеспечить точность сортировки горячей смеси и уменьшить сегрегацию сортированных компонентов в бункерах. К более высокой однородности асфальтобетонных смесей может привести согласование фактической производительности грохотов с производительностью мешалок, например автосмесителей Д-597, Д-508, Д-590. Качество просеивания горячих минеральных смесей должно находиться под эффективным контролем, причем необходимо отбирать пробы минеральной смеси из горячих бункеров, результаты испытаний оценивать на вероятностно-статистической основе и вводить обоснованные коррективы в технологический процесс.

Исследования показывают, что выпускаемые серийно сушильные барабаны и их топочные агрегаты не могут быть отнесены к вполне регулируемым объектам. Они требуют все еще большей модернизации. Теплообменные свойства сушильного барабана меняются при смене состава просушиваемой минеральной смеси. Так, для просушивания щебня требуется тепла в 2-3 раза меньше, чем для песка, в то время как поверхность смеси, состоящей из щебня, в 10 раз меньше, чем поверхность песчаного материала.

Процесс высушивания минеральных материалов протекает под воздействием управляемых и неуправляемых факторов.

Производительность, состав минеральной смеси, расход топлива для нагрева материалов - это управляемые факторы. К управляемым факторам следует отнести гранулометрический состав песка и щебня, их влажность, температуру, а также неравномерности подачи материалов питающими и транспортными устройствами.

Высокая влажность минеральных материалов приводит к забивке горловины бункеров агрегатов питания. Изменение производительности смесительной установки приводит к изменению степени загрузки сушильного барабана и тем самым влияет на теплообменные свойства барабана. На конечную температуру нагретых материалов оказывает влияние состав смеси, в частности содержание минерального порошка. В смесительных установках Д-617-1 перегрев минеральных материалов в сушильном барабане требуется увеличить на 30%, так как здесь горячие материалы транспортируют при помощи промежуточного скипового подъемника.

Перечисленные факторы в одних случаях суммируются и усиливают режим высушивания, в других случаях действуют в противоположных направлениях, компенсируя влияние друг на друга, и режим высушивания протекает нормально. С учетом вероятностей сложения и компенсации возмущающих воздействий теплопроизводительность топочного агрегата находится в пределах 40-120% от номинальной. Отсюда видно, что в существующих сушильных барабанах невозможно регулировать процесс высушивания в столь широких пределах. Форсунку агрегата нагревают на максимально возможный расход топлива при удовлетворительной полноте сгорания. Подачу минеральных материалов в барабан, т.е. производительность высушивания, регулируют по показанию температуры.

Таким образом, сушильная установка работает в целом в нестабильном режиме. При этом большая инерционность сушильного барабана сопровождается недостаточным нагревом минеральных материалов или излишне высокой их температурой. Оперативное регулирование температурного режима при помощи автоматических систем встречает трудности в связи с тем, что время прохождения материалов через сушильный барабан составляет 8-12 мин, а время стабилизации процесса после изменения какого-либо фактора - 15 мин. При этом во время стабилизации на температурный режим может оказать влияние еще какой-либо фактор и таким образом система высушивания будет и далее работать со смещением.

В серийных сушильных барабанах отечественных и зарубежных также не обеспечивается поддержание температуры газов в узких пределах.

Проблема управления тепловым режимом сушильного барабана сводится к поддержанию требуемого уровня двух выходных параметров: температуры нагрева минеральных материалов и температуры уходящих газов. Оба параметра должны быть обеспечены при заданной производительности сушильной установки.

Резерв роста эффективности дорожно-строительного производства - максимальная загрузка оборудования, рациональное использование рабочего времени, увеличение фондоотдачи. Все эти факторы могут привести и к повышению качества продукции. При правильном использовании таких резервов обеспечивается ритмичность производства. Аритмичность в дорожном строительстве приводит ко многим отрицательным явлениям, вследствие которых простаивают дорожно-строительные машины и оборудование, увеличивается продолжительность строительства, снижаются темпы роста производительности труда, снижается качество продукции. Планирование и обеспечение в процессе производства ритмичного выполнения дорожно-строительных работ может привести к устранению указанных недостатков.

Показатель ритмичности (в %) для выбранной группы работ

где X - среднее арифметическое значение годовых объемов работ для определенной классификационной группы автомобильных дорог; а - среднее квадратичное отклонение годовых объемов работ.

Наиболее вероятные значения показателей Рт, подсчитанные с помощью методов математической статистики в зависимости от группы работ, колеблются в пределах 75-82%.

С показателем ритмичности непосредственно связана однородность качества продукции как на отдельных участках дороги, так и на различных дорогах. Однородность качества можно рассматривать в пределах строительного сезона, месяца, недели или одной смены.

Делись добром ;)