Проектирование бетоносмесительных предприятий по производству бетонных и железобетонных изделий и конструкций

Министерство науки и высшего образования  

Российской Федерации 

Уральский федеральный университет 

имени первого Президента России Б. Н. Ельцина 

С. В. Беднягин, Е. С. Герасимова

Проектирование бетоносмесительных  

предприятий по производству  
бетонных и железобетонных 

изделий и конструкций

Учебное пособие 

Под общей редакцией доцента С. В. Беднягина 

Рекомендовано методическим советом 
Уральского федерального университета 

для студентов вуза, обучающихся по направлениям  

подготовки 08.03.01, 08.04.01 — Строительство 

Екатеринбург 

Издательство Уральского университета 

2019 

УДК 666.97(075.8) 
ББК 38.626.2я73
          Б38 

Рецензенты:
канд. техн. наук, начальник отдела обследования зданий и сооруже‑
ний ФГБУ «УралНИИпроект РААСН» А. Я. Эпп, 
директор по строительству ООО «Е‑СТРОЙ» В. Г. Корнильцев

На обложке использовано изображение с сайта http://adsp.by/cbp/merko-mpb/

Б38

Беднягин, С. В.
Проектирование бетоносмесительных предприятий по произ‑
водству бетонных и железобетонных изделий и конструкций :  
учеб. пособие / С. В. Беднягин, Е. С. Герасимова ; под общ. ред. 
доц. С. В. Беднягина ; Мин‑во науки и высшего образования 
РФ. — Екатеринбург : Изд‑во Урал. ун‑та, 2019. — 100 с.
ISBN 978‑5‑7996‑2781‑2

В учебном пособии представлены основные сведения о методике расчета состава 

бетонных и растворных смесей, о методах и приемах технологического проектиро‑
вания бетоносмесительных заводов, цехов, установок. Дана информация об особен‑
ностях проектирования строительной части промышленных цехов. 

Пособие предназначено для изучения дисциплин «Технология производства же‑

лезобетонных изделий и конструкций», «Проектирование предприятий по произ‑
водству строительных материалов и изделий», «Технология преднапряженных желе‑
зобетонных конструкций» и выполнения курсового проектирования для студентов 
всех форм обучения по направлениям подготовки 08.03.01 и 08.04.01. Пособие мож‑
но использовать в ходе выполнения ВКР бакалавра и магистерских диссертаций.

Библиогр.: 33 назв. Табл. 28. Рис. 13. Прил. 3.

УДК 666.97(075.8) 
ББК 38.626.2я73

ISBN 978‑5‑7996‑2781‑2
© Уральский федеральный 
     университет, 2019



Введение

П

роизводственный процесс в промышленности строительных 
материалов — это совокупность действий, необходимых для 
выпуска готовых материалов, изделий или конструкций из со‑

ответствующего сырья. При этом выпуск новой продукции возможен 
двумя способами: строительством новых предприятий и реконструк‑
цией (техническим перевооружением) старых предприятий под но‑
вые технологии.

Во втором случае подразумевается размещение новой технологии 

или линии в имеющемся здании, при этом строительные элементы 
здания практически не переделываются или переделываются незначи‑
тельно. При реконструкции старых помещений под новое оборудова‑
ние может быть использовано частично и старое оборудование, но его 
размещают по‑новому, в соответствии с проектируемой новой техноло‑
гией. И, наконец, при строительстве новых предприятий используются 
новейшие технологические достижения и современное оборудование.

В любом указанном выше случае необходимо технологическое про‑

ектирование, которое является неотъемлемой частью профессиональ‑
ной деятельности специалистов в области производства строительных 
материалов, изделий и конструкций.

К технологическому проектированию относится разработка техно‑

логической цепочки с выбором и размещением необходимого техно‑
логического оборудования, с составлением необходимой проектной 
документации. Работа сводится к разработке комплекта технологиче‑
ской документации, содержащего пояснительную записку, техноло‑
гические расчеты, чертежи, схемы и другие материалы, необходимые 

Введение

для строительства объекта и организации производства конкретного 
вида продукции.

Проект состоит из основной и специальной частей. К основной 

части относятся: рабочие чертежи изделий или конструкций с годо‑
вой программой выпуска для каждой из них; нормы расхода сырьевых 
и вспомогательных материалов; технологические карты производства; 
расчеты времени на выполнение каждой операции или определение 
их по нормативам и др.

Рассчитывается годовая трудоемкость изготовления всей номен‑

клатуры материалов, изделий и конструкций, количество основного 
и вспомогательного оборудования, необходимых инструментов. Со‑
ставляются ведомости на оборудование, приспособления, основные 
и вспомогательные материалы, состав производственных и вспомо‑
гательных рабочих, инженерно‑технического, административного 
и младшего обслуживающего персонала.

В основной части должны быть также проработаны вспомогатель‑

ные производственные службы (складская, транспортная, ремонтного 
и технического обслуживания, контроля качества изделий, бытового 
обслуживания и охраны труда, подготовки и управления производ‑
ством).

К специальной части проекта относят: архитектурно‑строительную; 

санитарно‑техническую (водопровод, отопление, вентиляция, кана‑
лизация, освещение и др.); электротехническую (электроснабжение, 
связь, пожарная и охранная сигнализация); теплоэнергетическую (сжа‑
тый воздух, газ); генеральный план, общезаводской транспорт и др.

Каждая из частей имеет свою пояснительную записку, содержащую 

сжатое описание элементов производства (технологические процес‑
сы, применяемое оборудование, планировка помещений, технико‑
экономическое обоснование принимаемых решений). Приложения 
к записке содержат необходимые расчеты, таблицы, технические ха‑
рактеристики оборудования, спецификации и т. п., а также чертежи, 
схемы, макеты и т. п.

Технологическое проектирование имеет свои этапы и осуществля‑

ется по определенной методике.

В настоящем пособии обучающиеся смогут ознакомиться с осно‑

вами разработки технологического проекта бетоно‑ и/или растворос‑
месительного цеха (участка, отделения). Это будет способствовать 
освоению ими профессиональных компетенций, связанных с проек‑

Введение

тированием заводов, цехов и т. п., а также расширению и углублению 
знаний по специальным дисциплинам учебного плана; приобретению 
навыков самостоятельной работы по проектированию цехов; подго‑
товке студентов к последующему выполнению выпускной квалифи‑
кационной работы.

Пособие разработано в соответствии с основными положениями 

и требованиями Федерального государственного образовательного 
стандарта по направлению подготовки бакалавров и магистров «Стро‑
ительство» (08.03.01, 08.04.01), а также образовательных стандартов 
УрФУ для разработки и реализации программ бакалавриата и маги‑
стратуры в области образования «Инженерное дело, технологии и тех‑
нические науки» и предназначено для студентов всех форм обучения, 
включая индивидуальные траектории, а также специалистов строи‑
тельной отрасли

Авторы выражают огромную благодарность Василию Александровичу 

Никишкину , кандидату технических наук, разработавшему первую редакцию 
настоящего пособия.

1. Расчет состава бетонных и растворных смесей

1. Расчет состава бетонных 
и растворных смесей

О

сновной вид продукции бетоносмесительного завода, цеха или 
участка — бетонные и растворные смеси. Это материал, кото‑
рый состоит из вяжущего вещества, заполнителей, воды и хи‑

мических и/или минеральных добавок (наполнителей).

Тяжелые бетонные смеси — это самый распространенный вид 

смесей на заводах по производству железобетонных изделий, при 
этом также изготавливаются легкие бетонные смеси и растворные  
смеси.

Качество железобетонных изделий и конструкций, производимых 

на заводах, напрямую связано с качеством бетонных смесей и их тех‑
нологическими характеристиками. В свою очередь, качество смесей 
зависит от правильности выбора компонентов и грамотного проекти‑
рования состава бетона, для которого изготавливается смесь.

Подбор состава бетона включает в себя расчет состава бетонной 

смеси, опытную проверку рассчитанного состава пробными замесами 
и, при необходимости, его корректировку, определение формовочных 
свойств смеси, коэффициента выхода бетонной смеси, механических 
(прочностных) свойств бетона.

Расчет состава бетонной смеси заключается в определении наибо‑

лее рационального соотношения между составляющими материала‑
ми (цементом, водой, мелким и крупным заполнителями). Такое со‑
отношение должно обеспечивать необходимую удобоукладываемость 

1.1.Выборматериаловдляприготовлениябетоннойсмеси

бетонной смеси для принятого способа ее уплотнения, а также при‑
обретение бетоном необходимой прочности в заданный срок при ми‑
нимально возможном расходе цемента. В отдельных случаях к бетону 
предъявляются требования по плотности, морозостойкости, водоне‑
проницаемости и др.

В характеристике бетонируемой конструкции должны содержать‑

ся сведения о ее назначении и размерах, густоте армирования, мини‑
мальном расстоянии между стержнями арматуры и способе укладки 
бетонной смеси. По этим данным устанавливаются удобоукладывае‑
мость смеси и максимальная величина зерен крупного заполнителя. 
По густоте армирования определяют наибольшую крупность запол‑
нителя, которая не должна превышать 2/3 минимального расстояния 
между стержнями арматуры.

Наиболее простым и удобным методом определения состава тяже‑

лого бетона является метод расчета по абсолютным объемам, разра‑
ботанный профессором Б. Г. Скрамтаевым.

1.1. Выбор материалов для приготовления  
бетонной смеси

Заводы железобетонных изделий применяют для приготовления бе‑

тонной смеси в качестве вяжущего цементы с различными добавка‑
ми и пластификаторами, а в качестве заполнителей — песок, гравий 
и щебень из горных пород, отвальных шлаков и искусственно при‑
готовленных материалов. Выбор вяжущего и заполнителей произво‑
дится с учетом качества и экономической целесообразности, данных 
о бетоне и бетонируемом изделии или конструкции, сведений о тех‑
нологии формования железобетонных конструкций.

Класс цемента следует выбирать в зависимости от проектного клас‑

са бетона. В табл. 1 показаны примерные классы цемента в зависи‑
мости от класса бетона, но более точно этот показатель выбирает‑
ся по СНиП 82–02–95 «Федеральные (типовые) элементные нормы 
расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изде‑
лий и конструкций». Выбор вида цемента производится в зависимо‑
сти от условий работы конструкций. Плотность цемента может быть 
принята равной 3,1 г/см 3 (3100 кг/м 3).

1. Расчет состава бетонных и растворных смесей

Таблица 1 

Рекомендуемые классы цемента для бетонов естественного твердения 

Класс
бетона

Класс цементов для бетона

тяжелого
легкого (конструкционного)

рекомендуе‑

мые
допускаемые
рекомендуе‑

мые
допускаемые

В7,5
32,5
–
42,5
32,5

В10
32,5
32,5
42,5
32,5; 52,5

В15
42,5
32,5; 42,5
42,5
32,5; 52,5

В20
42,5
32,5; 42,5
42,5
52,5

В22,5
42,5
42,5
42,5
52,5

В30
42,5
52,5
52,5
52,5

В37,5
52,5
52,5
52,5
52,5

В45
52,5
52,5
–
–

При выборе заполнителей необходимо учитывать их важнейшие 

характеристики, среди которых прочность, гранулометрический со‑
став, модуль крупности, средняя плотность, насыпная плотность, есте‑
ственная влажность, водопотребность и т. д. Ниже в таблицах приво‑
дятся те из них, которые могут понадобиться при расчетах составов 
бетонов (табл. 2–4).

Таблица 2 

Рекомендуемая предельная крупность заполнителей 

№
Вид конструкций

Максимальная 

крупность  

зерен крупного  
заполнителя, мм

1

Ребристые конструкции, многопустотные панели, 
элементы оболочек с размерами ребер, стенок, по‑
лок до 25 мм или с многорядной арматурой

10

2
То же с размерами ребер, стенок, полок 
от 25 до 80 мм, с расстояниями более 15 мм
20

3

Крупноразмерные изделия (колонны, балки, риге‑
ли, блоки и др.) с расстояниями между стержнями 
арматуры более 30 мм

40

 

1.1.Выборматериаловдляприготовлениябетоннойсмеси

Таблица 3 

Средняя плотность горных пород 

Вид породы
Средняя плот‑

ность, кг/м 3
Вид породы
Средняя плот‑

ность, кг/м 3

Гранит
2530–2700
Порфир кварцевый
2540–2660

Диорит
2670–2920
Карбонатные  

породы
1700–2700

Сиенит
2470–2650
Песчаник
1700–2700

Габбро
2850–3050
Мрамор
2300–2600

Базальт
2220–3070
Кварцит
2650

Выбор материалов, которые будут использоваться для приготовле‑

ния бетонной и растворной смесей, необходимо всегда обосновывать 
с учетом теоретических и практических данных, принимая во внима‑
ние и место строительства будущего предприятия.

Таблица 4 

Насыпная плотность заполнителей 

Наименование запол‑

нителей

Максималь‑
ная насып‑
ная плот‑

ность, кг/м 3

Наименование  
заполнителей

Максималь‑
ная насып‑
ная плот‑

ность, кг/м 3

Щебень и гравий:
гранитный
известняковый

1450
Керамзитовый гравий 
или щебень:
для теплоизоляцион‑
ного бетона

для конструктивного 
теплоизоляционного 
бетона

для конструктивного 
бетона

300
1250

Песок кварцевый при 
влажности 5 %
1600

Шлак котельный:
из бурого угля
из антрацита

700

500
1000

Зола:
из бурого угля
из каменного угля

900

1000
1000