Giáo trình Vật liệu xây dựng

Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
1
Phần I: Tổng quan về các loại vật liệu xây dựng trong GTVT
§1. Đá xây dựng
I. Giới thiệu.
Đá xây dựng là các loại đá viên có kích thước từ 1-500mm. Đá xây dựng được
khai thác ở các mỏ khai thác đá có kích thước khoảng 500mm, được đưa các
công đoạn nghiền để giảm kích thước xuống kích thước yêu cầu, sàng phân loại
các cỡ đá khác nhau, và cuối cùng là loại bỏ tạp chất (đất, rác) để cung cấp cho
các công trình.
Trong GTVT, đá xây dựng được sử dụng rất phổ biến như thành phần chịu lực
ho
ặc cốt liệu trong các loại bê tông.
II. Tính chất và phân loại:
Đá xây dựng được phân loại theo các tính chất cơ bản sau:
1. Kích thước:
Tùy theo yêu cầu sử dụng, người ta có thể có các kích thước khác nhau:
- Đá hộc: Viên đá có kích thước cỡ khoảng 100-500mm, thường được sử dụng
để xây móng đường, kè, tường, thành chịu lực.
- Đá dăm: kích thước từ 5-100mm, được sử dụng để tạo nên thành phần cốt liệu
cho các loại bê tông, hoặc đá balát cho công trình đường sắt.
- Đá bộ
t: kích thước từ 1-5mm trở xuống, được sử dụng như chất điền đầy trong
sản xuất bê tông nhựa, các chất phụ gia, chất độn trong công nghiệp.
2. Cường độ chịu lực:
Cường độ chịu lực xác định khả năng chịu lực của vật liệu, đặc trưng bởi giới
hạn bền kéo và giới hạn bền nén. Cường độ chịu l
ực được đo bằng cách nén
(kéo) mẫu thử có kích thước quy định (Khối lập phương 50mm, được cưa cắt từ
khối vật liệu và mài nhẵn các mặt), được gia lực trên các máy nén (hoặc kéo)

cho đến khi mẫu thử bị phá hủy.
Đối với vật liệu đá tự nhiên, cường độ chịu nén lớn hơn chịu kéo vài lần.
Tùy theo cường độ chiụ nén của vật liệu, người ta chia thành các nhóm sau:
- Siêu b
ền: >= 250MN/m
2
.
- Bền 150-250MN/m
2
.
- Bền trung bình: 80-150MN/m
2
.
- Kém bền: <80MN/m
2
.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
2
3. Độ giòn:
Độ giòn đặc trưng cho khả năng bị phá hủy của vật liệu dưới tác động của lực va
đập.
- Rất giòn: Vỡ dưới 2 lần va đập.
- Giòn: 2-5 lần va đập
- Dai: 5-10 lần va đập
- Rất dai: Trên 10 lần va đập.
Tùy theo độ giòn của vật liệu mà người ta có các phương pháp khác nhau để
nghiền vật liệu.
4. Tính mài mòn:
Ảnh hưởng tới mức độ phá hủy (mài mòn) các bộ phận công tác c

ủa các máy
sản xuất vật liệu.
Bảng: Mức độ mài mòn của các loại vật liệu khác nhau
5. Nguồn gốc:
Đá tự nhiên có thể có các nguồn gốc khác nhau, quyết định tính chất lý, hóa và
khả năng chịu lực của chúng:
- Đá nham thạch: Được tạo thành từ quá trình đông đặc của nham thạch núi lửa.
Thành phần chủ yếu là các muối nóng chảy của các ôxit kim loại. Có độ cứng
rấ
t cao, khả năng chịu nhiệt, bền hóa học, màu sắc phong phú.
- Đá trầm tích: Được tạo thành từ quá trình lắng của các sinh vật lớp vỏ giáp,
dưới áp lực cao của đáy biển. Có thành phần chủ yếu là CaCO
3
. Độ cứng vừa
phải, bị phân hủy thành CaO và CO
2
khi chịu tác động của nhiệt. Bị phá hủy
trong môi trường có tính a xit.
- Đá bazan: Đất núi lửa bị phong hóa lâu ngày. Độ cứng thấp, biến đổi nhanh
theo điều kiện nhiệt độ, độ ẩm.
III. Các loại máy sử dụng trong sản xuất đá xây dựng:
- Máy nghiền: Nghiền vỡ các hạt đá có kích thước lớn ra hạt đá có kích thước
đạt yêu cầu sử dụng.
- Máy sàng: Phân loại đá theo kích thước của hạt đá.
- Dây chuyền nghiền sàng liên hợp
- Ngoài ra còn có các loại máy thi công chuyên dùng phụ trợ cho quá trình khai
thác đá mà ta không đề cập ở giáo trình này.

Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008

3
§2. Bê tông xi măng
I. Định nghĩa
Bê tông là vật liệu đá nhân tạo do hỗn hợp của các chất kết dính vô cơ (xi
măng, vôi silíc, thạch cao ) nước và các hạt rời rạc của cát, sỏi, đá dăm (được
gọi là cốt liệu) nhào trộn theo một tỷ lệ thích hợp rắn chắc lại mà thành Cũng có
thể dùng chất kết dính hữu cơ như bitum guđrông chế tạo nên bê tông asphalt,
hoặc chất dẻo (pôlime) chế tạo bê tông pôlime.
Trong bê tông, ngoài các thành phầ
n cơ bản trên (chất kết dính, nước, cốt
liệu) có thể thêm vào những chất phụ gia nhằm cải thiện các tính chất của bê
tông như tăng tính lưu động của hỗn hợp bê tông, giảm lượng dùng nước và xi
măng, điều chỉnh thời gian ninh kết và rắn chắc, nâng cao tính chống thấm của
bê tông
Bê tông là loại vật liệu rất quan trọng được sử dụng trong xây dựng cơ bả
n
phục vụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân như trong xây dựng dân dụng, công
nghiệp, thuỷ lợi, cầu đường vì có các ưu điểm sau:
- Có cường độ nén biến đổi trong phạm vi rộng và có thể đạt giá trị từ 100;
200 đến 3000; 1000 N/cm
2
.
- Có thể tạo mọi hình dáng công trình khác nhau.
- Tính chịu lửa tốt.
- Giá thành tương đối hạ vì sử dụng rộng rãi nguồn nguyên liệu địa
phương.
II. Phân loại
Có nhiều cách phân loại bê tông, thường theo ba cách:
2.1. Phân loại theo khối lượng thể tích (dung trọng)
Đây là cách phân loại thường được dùng nhất vì khối lượng riêng của các

thành phần tạo nên bê tông gần như nhau (đều là các khoáng chất vô cơ) nên
khối lượng thể tích của bê tông phản ánh độ đặc chắc của nó. Theo cách phân
loại này có thể chia bê tông thành 4 loại:
1. Đặc biệt nặng: m
v
> 2500 kg/m
3
, chế tạo bằng các cốt liệu đặc chắc và từ
các loại đá chứa quặng. Bê tông này ngăn được các tia X và tia γ.
2. Bê tông nặng: (còn gọi là bê tông thường) m
v
= 1800 ÷ 2500 kg/m
3
chế
tạo từ các loại đá đặc chắc và các loại đá chứa quặng. Loại bê tông này được sử
dụng phổ biến trong xây dựng cơ bản và dùng sản xuất các cấu kiện chịu lực.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
4
3. Bê tông nhẹ: m
v
= 500 ÷ 1800 kg/m
3
, gồm bê tông chế tạo từ cốt liệu
rỗng thiên nhiên, nhân tạo và bê tông tổ ong không cốt liệu, chứa một lượng lớn
lỗ rỗng kín giống dạng tổ ong.
4. Bê tông đặc biệt nhẹ: Bê tông cách nhiệt có m
v
< 500 kg/m
3

có cấu tạo tổ
ong với mức độ rỗng lớn, hoặc chế tạo từ cốt liệu rỗng nhẹ có độ rỗng lớn
(không có cát).
2.2. Phân loại theo chất kết dính dùng trong bê tông.
1. Bê tông xi măng: Chất kết dính là xi măng và chủ yếu là xi măng
pooclăng và các dạng khác của nó.
2. Bê tông silicát: Chế tạo từ nguyên liệu vôi và cát silíc nghiền, qua xử lý
chưng hấp ở nhiệt độ và áp suất cao.
3. Bê tông thạch cao: Chất kết dính là thạch cao hoặc xi măng thạch cao.
4. Bê tông xỉ: Chất kết dính là các loại xỉ lò cao trong công nghiệp luyện
thép hoặc xỉ nhiệt điện, có thể không dùng clanhke xi măng, phải qua xử lý nhiệt
ẩm
ở áp suất thường hay áp suất cao.
5. Bê tông pôlime: Chất kết dính là chất dẻo hoá học và phụ gia vô cơ.
2.3. Phân loại theo phạm vi sử dụng.
1. Bê tông công trình: Sử dụng ở các kết cấu và công trình chịu lực, yêu
cầu có cường độ thích hợp và tính chống biến dạng.
2. Bê tông công trình cách nhiệt: Yêu cầu vừa chịu được tải trọng vừa cách
nhiệt, dùng cho các kết cấu bao che như tường ngoài, tấm mái.
3. Bê tông cách nhiệt: Bảo đảm yêu cầu cách nhiệt của các kết cấu bao che
có độ dày không lớn.
4. Bê tông thuỷ công: Ngoài yêu cầu chịu lực và chống biến dạng, cần có
độ
đặc chắc cao, tính chống thấm và bền vững dưới tác dụng xâm thực của nước
môi trường.
5. Bê tông làm đường: Dùng làm tấm lát mặt đường, đường băng sân bay ,
loại bê tông này cần có cường độ cao, tính chống chịu mòn lớn và chịu được sự
biến đổi lớn về nhiệt độ và độ ẩm.
6. Bê tông ổn định hoá học: Ngoài yêu cầu thoả mãn các chỉ tiêu kỹ thuật
khác, cần chịu được tác dụ

ng xâm thực của các dung dịch muối, axit, kiềm và
hơi của các chất này mà không bị phá hoại hay giảm chất lượng sử dụng.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
5
7. Bê tông chịu lửa: Chịu được tác dụng lâu dài của nhiệt độ cao trong quá
trình sử dụng.
8. Bê tông trang trí: Dùng trang trí bề mặt công trình, có màu sắc yêu cầu
và chịu được tác dụng thường xuyên của thời tiết.
9. Bê tông nặng chịu bức xạ: Dùng ở các công trình đặc biệt, hút được bức
xạ của tia γ hay bức xạ nơtrôn.
III. Hỗn hợp bê tông
3.1 Hai yêu cầu cơ bản của hỗn hợp bê tông
Các thành phần tạo nên bê tông (cốt liệu, chất kết dính, nước, các phụ gia)
được phối hợp theo một tỷ lệ hợp lý, được nhào trộn đồng đều nhưng chưa bắt
đầu quá trình ninh kết và rắn chắc được gọi là hỗn hợp bê tông.
Việc xác định tỷ lệ cấp phối và yêu cầu chất lượng của hỗn hợp bê tông
không những nhằm bảo đảm các tính năng kỹ thuật c
ủa bê tông ở những tuổi
nhất định mà còn phải thoả mãn những yêu cầu công nghệ sản xuất, liên quan
đến việc lựa chọn thiết bị tạo hình, đổ khuôn, đầm chặt và các chế độ công tác
khác.
Bất cứ loại hỗn hợp bê tông nào và việc tạo hình sản phẩm theo phương
pháp công nghệ nào, hỗn hợp bê tông cũng cần thoả mãn hai yêu cầu cơ bản
sau:
1. Tính đồng nhất của hỗ
n hợp bê tông có được khi nhào trộn phải được
duy trì trong quá trình vận chuyển, đổ khuôn và đầm chặt. Nó đảm bảo cho hỗn
hợp bê tông có sự liên kết nội bộ tốt, không bị phân tầng tách nước.
2. Tính công tác tốt (hay tính dễ đổ khuôn) phù hợp với phương pháp và

điều kiện thành hình sản phẩm. Hỗn hợp bê tông có tính công tác tốt sẽ dễ dàng
và nhanh chóng lấp đầy khuôn, giữ được sự liên kết toàn khối và sự đồng nhất
về mặt cấu tạo của bê tông.
Tính công tác của hỗn hợp bê tông thể hiện khả năng lưu động (chảy) và
mức độ dẻo của hỗn hợp tức là khả năng chảy lấp đầy khuôn một cách liên tục
và không rạn nứt bề mặt hỗn hợp.
3.2. Ảnh hưởng của các chất phụ gia hoạt tính bề mặt
Các chất phụ gia hoạt tính bề mặt thường là những nhóm riêng rẽ của các
chất hữu cơ, do có hoạt tính bề mặt cao, được hấp thụ dưới dạng màng mỏng
trên bề mặt hạt chất kết dính và các hạt mịn khác gây tác dụng thấm ướt bề mặt
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
6
các hạt này. Vì vậy khi cho phụ gia hoạt tính bề mặt vào hỗn hợp bê tông và vữa
sẽ cải thiện rõ rệt tính công tác của chúng, cho phép giảm lượng dùng nước nhào
trộn, hạ thấp tỷ lệ nước/ximăng nâng cao cường độ bê tông - hoặc có thể giảm
lượng dùng xi măng mà không làm giảm cường độ thiết kế của bê tông.
Sử dụng phụ gia hoạt tính bề mặt với lượng bé (0,05
÷ 0,2 so với lượng
dùng xi măng) cho phép giảm 10
÷
12% lượng dùng nước, và có thể giảm tương
ứng 7
÷ 10% lượng dùng xi măng trong bê tông và vữa.
Mặt khác chất phụ gia hoạt tính bề mặt còn có ảnh hưởng tích cực đến sự
hình thành cấu trúc đá xi măng và tạo khả năng nâng cao chống thấm, tính bền
vững và tính chống xâm thực của bê tông.
Theo hiệu quả tác dụng, có thể chia phụ gia hoạt tính bề mặt thành 3
nhóm: Ưa nước, ghét nước và tạo vi bọt.
3.3 Mác bê tông về cường độ nén

Mác bê tông về cường độ nén là giới hạn cường độ nén của những mẫu bê
tông có hình dạng và kích thước tiêu chuẩn (kích thước này có thể khác nhau với
các dạng bê tông khác nhau) đúc từ hỗn hợp bê tông theo cấp phối công tác bằng
phương pháp tiêu chuẩn và dưỡng hộ 28 ngày ở môi trường nhiệt độ và độ ẩm
tiêu chuẩn (t
o
= 27 ± 2
o
C và độ ẩm tương đối là 95 ÷ 100% theo TCVN 3105 -
1993).
Theo TCVN 3118 - 1993 mẫu tiêu chẩn để xác định mác chịu nén của bê
tông có hình lập phương, kích thước 150×150×150mm, đúc mẫu theo phương
pháp quy định ở TCVN 3105 - 1993.
IV. Bê tông cốt thép.
Bê tông là loại vật liệu ròn, cường độ chịu nén lớn, nhưng khả năng chịu
kéo thấp, chỉ bằng 1/10 đến 1/15 cường độ chịu nén. Nhưng trong rất nhiều công
trình, nhiều bộ phận làm việc ở trạng thái chịu kéo, do đó tại phần chịu kéo của
các kết cấu làm bằng bê tông sẽ bị nứt rạn, khả năng chịu lực giảm và có thể dẫn
đến phá hoạ
i hoàn toàn.
Qua rất nhiều nghiên cứu và thực tế và thực tế sử dụng người ta đã phối
hợp hai loại vật liệu bê tông và thép tạo nên bê tông cốt thép, có khả năng chịu
nén, chịu kéo đều tốt, mở rộng phạm vi sử dụng loại vật liệu này trong mọi lĩnh
vực xây dựng cơ bản
Sở dĩ có thể phối hợp được hai loại vật liệu bê tông và cố
t thép tạo nên thứ
vật liệu ưu việt “bê tông cốt thép” vì ba đặc điểm sau:
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
7

Lực bám dính giữa bê tông và cốt thép rất lớn
Nhờ sự bám dính tốt với bê tông, cốt thép không những làm tăng khả năng
chịu kéo mà còn làm tăng khả năng chịu nén nữa. Do đó trong các bộ phận chủ
yếu chịu nén (như cột) người ta vẫn đặt cốt thép và nhờ đó có thể rút nhỏ tiết
kiệm và giảm được khối lượng cấu kiện (cứ mỗi cm
2
tiết diện cốt thép có thể
thay 15cm
2
tiết diện bê tông).
Bê tông bảo vệ được thép khỏi rỉ.
Sắt thép trong môi trường không khí và nước thường bị rỉ do bị oxy hoá.
Quá trình oxy hoá này càng mạnh mẽ khi sắt thép tiếp xúc với axít và thường bắt
đầu ở nơi có rỉ sẵn. Nhưng quá trình này có thể bị hạn chế và giảm chậm lại
trong môi trường kiềm. Độ kiềm càng mạnh thì tác dụng bảo vệ càng lớn. Hỗn
hợp bê tông là môi trường kiềm nên bả
o vệ được cốt thép không bị rỉ, thậm chí
có khi cốt thép đã bị rỉ nhẹ đặt vào bê tông, rỉ không những không phát triển nữa
mà còn mất đi.
Điều cần chú ý là khả năng bảo vệ cốt thép của bê tông chỉ có được khi bê
tông bọc quanh cốt thép rất đặc chắc và có chiều dày đủ lớn. Nếu lớp bê tông
bảo vệ bị rỗ, xốp, có nứt nẻ thì hơi ẩm có th
ể xâm nhập vào làm rỉ cốt thép, phá
hoại lực bám dính giữa nó với bê tông, có thể làm huỷ hoại kết cấu.
Độ dãn nở nhiệt của hai loại vật liệu bê tông và cốt thép gần bằng nhau.
Đối với phần lớn các loại bê tông khi bị đốt nóng đến 100
0
C hệ số dãn dài
trung bình 10.10
-6

, của cốt thép là 12.10
-6
vì vậy khi bị đốt nóng chúng có độ dãn
nở tương đối đồng đều, bê tông không bị nứt vỡ, bảo đảm sự bám dính tốt.
TRỘN VÀ VẬN CHUYỂN HỖN HỢP BÊTÔNG
Để có được hỗn hợp bêtông thi công ở hiện trường theo tiến độ đã định thì công
việc chế tạo (trộn) bêtông ở trạm trộn (trạm trộn cố định hay trạm trộn di chuyển
ở hiện trườ
ng) và vận chuyển ra hiện trường thi công là một khâu rất quan trọng.
Trạm trộn và các thiết bị của trạm trộn
Trạm trộn do nhà thầu cung cấp với đầy đủ các bộ phận như: các đống đá, cát;
máy vận chuyển, thiết bị nhập và phân loại đá, cát; máy vận chuyển đưa xi măng
lên cao; phễu chứa các thành phần vật liệu; thiết bị cân đong riêng cho các loại
vật liệ
u; cấp nước và cân đong nước; phễu cấp vật liệu có van tháo vật liệu
xuống máy trộn; thiết bị cấp liệu và cân đong phụ gia; thiết bị trộn tác dụng chu
kỳ; phễu chứa để trút hỗn hợp xuống xe vận chuyển; đường ống cấp xi măng và
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
8
các xi lô chứa xi măng. Trạm trộn phải đủ mặt bằng để bố trí các máy móc và
thiết bị hoạt động, để các phương tiện vận chuyển vật liệu đi lại thuận tiện đảm
bảo sản xuất hỗn hợp bêtông được liên tục theo đúng tiến độ yêu cầu. Trong kho
chứa vật liệu, chiều cao mỗi lớp vật liệu nhỏ hơn 1m và chỉ sau khi s
ử dụng hết
lớp vật liệu trước rồi mới tiếp nhận các lớp vật liệu tiếp theo để tránh lớp trên đè
lên lớp đưới. Các kho chứa cốt liệu cần được bố trí riêng rẽ theo nguồn cung cấp
và theo loại cấp phối khác nhau.
Loại bỏ các cấp phối bị phân tầng hoặc có lẫn các vật liệu khác không đạt yêu
cầu. Các cấp phối được sản xu

ất thủ công như dùng nước để rửa thì phải đưa
vào kho dự trữ hoặc bồn chứa ít nhất 12giờ trước khi sử dụng, ngoại trừ khi cốt
liệu được vận chuyển bằng các thùng chứa cho phép thoát nước trong quá trình
vận chuyển từ nơi sản xuất đến trạm trộn. Cốt liệu lưu kho có độ ẩm cao hoặc độ
ẩm không đồng đều cũng phải ch
ờ ít nhất 12giờ mới được đưa vào sử dụng.
Dùng thiết bị cân đong để cân cốt liệu nhỏ, từng loại cốt liệu thô theo khối lượng
của hỗn hợp, còn xi măng, tro bay hoặc các vật liệu khác có trong xi măng ở các
thiết bị cân riêng biệt với mục đích bảo đảm chắc chắn rằng các vật liệu đã đưa
vào thùng trộn hoặc thùng chứa theo đ
úng tỉ lệ yêu cầu. Trạm trộn ngày nay đều
được bố trí tự động với các thiết bị định lượng hỗn hợp để cân các loại cốt liệu
và xi măng rời.
Công tác vận chuyển cốt liệu từ trạm trộn đến thiết bị trộn ở hiện trường trong
các trống trộn, trong các thùng xe hoặc các côngtơnơ và đảm bảo rằng khối
lượng này theo đúng yêu c
ầu thiết kế. Chia các mẻ trộn thành nhiều phần để
tránh vữa bêtông bị tràn giữa các khoang trong quá trình vận chuyển và đổ hỗn
hợp. Bảo đảm chắc chắn khối lượng xi măng rời trong quá trình vận chuyển từ
thiết bị cân vào côngtơnơ hoặc trong thùng trộn đều theo đúng yêu cầu thiết kế.
Chuyên chở xi măng rời đến thiết bị trộn trong các thùng kín. Không chấp nhận
các mẻ tr
ộn khô (không có nước) giữa xi măng với cốt liệu hạt kéo dài hơn
1,5giờ. Khi vận chuyển xi măng đóng bao cho phép đặt bao xi măng nằm trên
mặt cốt liệu hạt.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
9
Cần khống chế mẻ trộn sao cho khối lượng chênh lệch của xi măng nằm trong
phạm vi 1% theo khối lượng thiết kế và các cốt liệu nằm trong 2%. Với nước sai

số cho phép 1% (theo khối lượng). Khi dùng các phương pháp hoặc thiết bị để
tăng thêm tác nhân tạo khí hoặc các phụ gia khác thì sai số cho phép có thể tới
3% so với hỗn hợp thiết kế.
Thiết bị trộn
Khi thiết bị trộ
n bố trí tại hiện trường thi công thì trên máy phải gắn mác của
nhà sản xuất có ghi rõ tổng dung tích của trống, dung tích trộn bêtông và tốc độ
trộn thích hợp của trống hoặc của các cánh gắn ở trong trống. Giữ thiết bị trộn
luôn sạch. Khi sử dụng bêtông trộn ở nhà máy trộn cố định thì tại trạm trộn phải
có bản sao về lý lịch của máy do nhà sản xuất cung cấp với
đầy đủ các chi tiết
theo thiết kế của cánh gắn trong trống, cho thấy được kích thước của chiều cao,
chiều sâu và sự bố trí các cánh trộn.
Tiến hành thí nghiệm độ đồng đều của máy trộn theo điều 10 của AASHTO M-
157 cho từng loại hỗn hợp ở thời điểm bắt đầu của dự án và thường cứ
30.000m3 hỗn hợp bêtông lại tiến hành thử nghiệm lại n
ếu sử dụng trạm trộn cố
định.
a Trạm trộn trung tâm
Thiết bị trộn trung tâm được dùng để cung cấp hỗn hợp bêtông cho phương pháp
rải theo kiểu khuôn trượt hoặc khuôn cố định. Trạm trộn trung tâm cung cấp các
thiết bị trộn tổ hợp, cốt liệu, xi măng, nước và đưa hỗn hợp bêtông ra đều đặn.
Từng mẻ trộn đảm bảo đúng thời gian tr
ộn quy định và tự động chống rò rỉ trong
quá trình trộn và chỉ cho phép trút hỗn hợp bêtông khi thời gian trộn kết thúc.
Lắp đặt một cái chuông hay một thiết bị tự động phát ra âm thanh khi chốt cửa
phễu chứa được mở ra để trút hỗn hợp bêtông xuống xe vận chuyển. Thùng trộn
gắn một thiết bị đếm tự động để ghi lại số lượng các mẻ đã trộn.
Th
ời gian trộn tính toán là thời gian kể từ khi tất cả các vật liệu của hỗn hợp

được đưa vào máy trộn trừ nước. Thời gian trộn mỗi mẻ ít nhất 90giây. Trộn và
trút hỗn hợp bêtông đã được trộn xong theo quy định của AASHTO M-157. Chỉ
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
10
rõ con số kiến nghị về sự đánh giá tốc độ trộn trên được ghi tự động nhờ đĩa gắn
vào khung trên thùng trộn.
Loại bỏ các mẻ trộn có thời gian trộn nhỏ hơn thời gian trộn theo quy định (nhỏ
hơn 90 giây). Giới hạn tốc độ của trống trộn và khối lượng của từng mẻ trộn
(tính bằng m3) theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất đượ
c ghi trên thiết bị trộn.
Trước khi đưa xi măng và các cốt liệu vào thiết bị trộn cần bơm nước vào thiết
bị trộn. Dòng nước được bơm đều và duy trì toàn bộ nước trong thùng trộn 15
giây đầu tiên của thời gian trộn. Giữ cửa vào thùng trộn sạch để bảo đảm các vật
liệu vào thùng trộn dễ dàng, liên tục. Sau khi cho thêm nước vào hỗn hợp,
bêtông sẽ bị lắng đọng trong vòng 45phút nế
u nó được vận chuyển trong xe
không có thiết bị khuấy hoặc trong vòng 90 phút nếu nó được vận chuyển trong
xe có bố trí thiết bị trộn hoặc trong xe có thiết bị khuấy. Ở thời tiết nóng hoặc
các điều kiện khác làm cho bêtông sớm hình thành cường độ thì có thể giảm bớt
thời gian rải bêtông. Tránh thêm nước hoặc các chất phụ gia khác để trộn lại hỗn
hợp.
b Xe trộn và xe chở có thiết bị khu
ấy
Xe trộn và xe chở có thiết bị khuấy có thể dùng để trộn và cung cấp hỗn hợp
bêtông cho cả 2 phương pháp thi công bằng khuôn trượt và khuôn cố định. Cung
cấp xe trộn để trộn và rải bêtông, xe trộn để vận chuyển hỗn hợp bêtông của
trạm trộn cố định phải tuân theo tiêu chuẩn AASHTO M-157.
Nước có thể thêm vào hỗn hợp bêtông chỉ khi bêtông được vận chuyển bằng xe
tải quá cảnh nế

u nước đưa vào mà tỉ lệ N/X thoả mãn yêu cầu đã định và đảm
bảo rải bêtông trong vòng 45 phút kể từ khi thêm nước vào. Loại bỏ hỗn hợp
bêtông không đảm bảo độ sụt và giới hạn tỉ lệ N/X không theo quy định.
c Xe chở hỗn hợp bêtông không có thiết bị khuấy
Xe chở hỗn hợp bêtông không có thiết bị khuấy chỉ được dùng khi bêtông trộn
sẵn ở các trạm trộn cố đị
nh và cho phương pháp thi công bằng các thiết bị khuôn
trượt. Dùng các xe không có thiết bị khuấy để vận chuyển hỗn hợp bêtông trong
các thùng nhẵn, kín có thể trút hỗn hợp bêtông từ đáy hoặc thành bên của thùng
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
11
chứa. Thiết bị kiểu này có thể bảo vệ hỗn hợp bêtông ở thời tiết nóng hay trời
mưa.

Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
12
§3. Bê tông nhựa nóng
I. Khái niệm về bê tông nhựa.
Bê tông nhựa nóng gồm có nhựa đường và cốt liệu được trộn nóng trong
trạm trộn rồi rải nóng. Hỗn hợp bê tông nhựa rải nóng thường được sử dụng để
làm mặt đường cao tốc, các quốc lộ, đường thành phố, đường sân bay. Tuỳ theo
từng loại mặt đường thì cấp phối sử dụng trong vật liệu sẽ thay đổi thành phần tỉ
lệ hạt cho phù hợp. Công nghệ s
ản xuất bê tông nhựa nóng với trung tâm là quá
trình trộn nóng vật liệu đã được rang nóng với nhựa nóng cộng với các loại phụ
gia cần thiết với tỉ lệ đã được định trước.
II. Thành phần vật liệu và các tiêu chuẩn kỹ thuật.
2.1 Thành phần vật liệu.

Bê tông asphalt có thành phần gồm có nhựa đường và cốt liệu (đã được
định lượng) được trộn nóng trong trạm trộn rồi rải nóng.
2.2. Các yếu tố kỹ thuật.
2.2.1. Yêu cầu đối với vật liệu nhựa đường.
Nhựa đường là sản phẩm còn lại của quá trình chưng cất dầu thô. Nhựa
đường là loại vật liệu có tính chất không thấm nước, có độ bám dính cao. Nó
được coi là chất dính kết, thành phần chính của vật liệu làm bề mặt đường. Nhựa
đường khi được sấy nóng (gia nhiệt) thì sẽ làm tăng tính linh hoạt của các phân
tử, do đó làm giảm độ nhớt của nhựa đường và chúng có thể trượt tương đối vớ
i
nhau. Do đó, nhựa đường được sử dụng rộng rãi trong công nghệ làm đường.
Hầu hết các vật liệu đá, cát, nhựa đường sau khi được trộn nóng sẽ trở thành loại
vật liệu mà sau khi nguội đến nhiệt độ môi trường thì nó trở nên cứng vững, đủ
sức chịu được tải trọng do các loại xe tải nặng tác dụng lên. Bê tông nhựa (bê
tông asphalt) là vật liệu làm mặt đường chủ yế
u hiện nay.
Vật liệu nhựa đường dùng làm mặt đường gồm có nhiều loại trong đó các
loại nhựa được sử dụng phổ biến là nhựa bitum dầu mỏ, nhựa guđrông than đá,
nhựa butum lỏng và nhựa nhũ tương bitum. Đối mặt đường nhựa trộn nóng, rải
nóng có thể sử dụng loại nhựa đường có độ nhớt tương đối cao. Đối mặt đường
nhựa trộn nóng, rải nguội có thể sử dụng loại nhựa đường có độ nhớt tương đối
thấp.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
13
2.2.2. Yêu cầu đối với đá dăm.
Đá dăm phải là đá được nghiền từ nham thạch cứng và chắc. Đá dăm
dùng làm mặt đường nhựa phải có tính năng cường độ và mài mòn đầy đủ, phải
căn cứ vào loại mặt đường và điều kiện khai thác để chọn cấp đá.
Đá dăm phải đồng nhất, cứng, không phong hoá, hàm lượng sét không

quá 2%, độ ẩm nhỏ hơn 8%. Đá phải có dạng khối, s
ắc cạnh, hàm lượng các hạt
dải, hạt dẹt phải nhỏ hơn 15%, trị số ép vỡ không lớn hơn 20% - 30%.
2.2.3. Yêu cầu đối với cát.
Cát thường dùng hỗn hợp nhựa đường có 2 loại: cát thiên nhiên và cát
nhân tạo. Cát thiên nhiên bao gồm: cát sông, cát núi, cát biển. Cỡ hạt lớn nhất
thường nhỏ hơn 2mm. Cát nhân tạo là cát thu được sau khi qua khâu nghiền
sàng đá, cỡ hạt lớn nhất thường nhỏ hơn 5mm.
Yêu cầu cát phải cứng, chắc, sạch, không phong hoá, không chứa tạp chất
và có cấp phối đúng yêu cầu.
2.2.4. Yêu cầu đối với chất phụ gia.
Bột khoáng là loại vật liệu hạt mịn rất phân tán. Bột khoáng dùng cho vật
liệu hỗn hợp đá trộn nhựa thường là bột đá vôi, bột đá đôlômit, cũng có thể dùng
ximăng, tro bay, bột clanhke hoặc các bột khoáng khác. Hàm lượng các hạt có
kích cỡ nhỏ hơn 0.0074mm trong bột khoáng phải không nhỏ hơn 30% nhưng
hàm lượng các hạt quá mịn cũng không nên quá nhiều, nếu không sẽ làm giảm
tính dễ thi công và tính ổn đị
nh đối với nước. Yêu cầu bột khoáng phải tơi, khô
(độ ẩm phải nhỏ hơn 1%)
III. Phân loại bê tông nhựa nóng.
Có 2 cách phân loại bê tông asphalt
* Phân loại bê tông asphalt theo nhiệt độ lúc rải.
* Phân loại bê tông asphalt theo kích thước hạt cốt liệu và tỉ lệ thành phần
trộn.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
14
3.1 Phân loại bê tông nhựa nóng theo nhiệt độ lúc rải
Bảng 2: Phân loại BTNN.
Loại BTN Nhiệt độ trong khi trộn Nhiệt độ khi rải

Bê tông nhựa nóng
140
o
C ÷170
o
C 80
o
C ÷ 100
o
C
Bê tông nhựa ấm.
110
o
C ÷130
o
C 80
o
C ÷100
o
C
Bê tông nhựa nguội
110
o
C ÷120
o
C
không quá 80
o
C
3.2- Phân loại bê tông asphalt theo kích thước hạt cốt liệu và tỉ lệ thành

phần trộn.
Theo cách này, người ta phân ra làm các loại BTN hạn thô và BTN hạt mịn.
Trong đó, BTN hạt thô có cường độ chịu lựu lớn, khả năng chịu nước kém,
thường được sử dụng làm lớp nền, chịu lực. BTN hạt mịn có cấu trúc hạt nhỏ
hơn, khả năng chịu mài mòn tốt, chịu nước tốt, được sử dụng làm lớp bề mặt của
đường.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
15
Phần II: Dây chuyền sản xuất đá xây dựng
§I. Giới thiệu chung về hệ thống nghiền sàng
I. Máy nghiền
Nghiền đá là quá trình phá vỡ đá thành các hạt có cỡ nhỏ hơn.
1.1. Các phương pháp nghiền đá:

Hình 1: Các phương pháp nghiền cơ bản
Tùy theo tính chất của vật liệu và cỡ hạt đá người ta có nhiều cách khác nhau:
Ép vỡ: Đá bị vỡ bởi lực ép lớn hơn cường độ chịu lực của vật liệu. Lực ép được
đặt trên 2 mặt ép đủ lớn để phá vỡ vật liệu. Phương pháp này thường đòi hỏi lực
ép lớn, Vật liệu thường có xu hướng vỡ thành các mảnh dài, sắc cạnh.
Cắ
t vỡ: Đá bị phá vỡ bởi lực cắt, tạo ra giữa điểm tiếp xúc.
Uốn vỡ: Viên đá làm việc như một dầm kê trên gối đỡ và bị bẻ gãy bởi lực tập
trung ở giữa.
Miết vỡ: Do lực ma sát với 2 mặt phẳng chuyển động ngược chiều, lớp mặt
ngoài bị biến dạng và bị tách ra do ứng suất tiếp v
ượt quá giới hạn bền. Thường
được sử dụng với các loại vật liệu mềm.
Đập vỡ: Viên đá bị phá vỡ do tác dụng của lực va đập. Phương pháp này thường
được sử dụng với các loại vật liệu cứng, giòn.

1.2 Các thông số cơ bản của máy nghiền:
- Kích thước hạt đầu vào: Kích thước lớn nhất cho phép đối với cửa nhận đá:
- Tỷ số nghiền= Kích thước trung bình hạt đá vào/ kích thước trung bình hạt đá
ra.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
16
Tỷ số nghiền nói lên khả năng nghiền của máy nghiền. Tỷ số này phụ thuộc cấu
trúc của mỗi loại máy
- Năng suất nghiền: Nói lên năng suất làm việc của máy. (m
3
/giờ).
- Hiệu suất năng lượng: năng lượng cần thiết để sản xuất một đơn vị sản phẩm.
Hiệu suất năng lượng phụ thuộc nhiều vào cấu trúc máy và loại đá đầu vào.
Ngoài ra còn các chỉ tiêu bản thân máy như khối lượng máy, kích thước máy
1.3. Phân loại
1.3.1. Máy nghiền má:
Bộ phận làm việc là hai má nghiền; một má cố định và một má di động. Hạt vật
liệu bị phá vỡ do tác dụng ép, uốn và miết vỡ cục bộ khi hai má nghiền tiến sát
vào nhau.
Máy nghiền má làm việc có tính chất chu kỳ, được dùng để nghiền hạt thô và hạt
trung bình. Ưu điểm chính của nó là lực đập, lực ép rất lớn nên có thể pháp vỡ
các loại đá cứng và dai; kết cấu củ
a máy đơn giản; chăm sóc bảo dưỡng kỹ thuật
và sử dụng dễ dàng; cửa nạp đá lớn; năng suất tương đối cao.
Hai má nghiền tạo thành buồng nghiền có dạng hình nêm, phía trên rộng, phía
dưới hẹp dần. Đá được nạp vào buồng nghiền từ cửa nạp phía trên. Một chu kỳ
chuyển động của má di động gồm hai hành trình: Hành trình nghiền và hành
trình xả. ở hành trình nghiền, má di động tiế
n sát gần má cố định để nghiền vỡ

đá có trong buồng nghiền, ở hành trình xả, má di động tách xa má cố định để các
viên đá được tự do, không bị chèn ép và do trọng lực, đá rơi dần xuống dưới
thấp và bị nghiền tiếp ở chu kỳ sau. Liên tục như vậy đến khi kích thước viên đá
đủ nhỏ thì rơi ra ngoài qua cửa xả.
1.3.2. Máy nghiền nón:
Máy nghiền nón sử dụng mặt nghiền dạng nón. Má động đứng yên, má tĩnh
quay quanh trục lệch tâm. Khoảng cách giữa má động và má tĩnh thay đổi liên
tục; vào bất cứ thời điểm nào cũng xảy ra sự tiến sát 2 mặt nón vào nhau tại chỗ
nào đó, tại đó vật liệu bị nghiền, còn tại vùng đối xứng qua tâm máy 2 mặt nón
cách xa nhau là vùng xả Việc nghiền và xả sản phẩm liên tục được th
ực hiện,
vùng nghiền và vùng xả đối xứng nhau, cùng thay đổi theo chiều quay của mặt
nón di động.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
17
Ngoài ra, còn có các kết cấu máy nghiền khác với các nguyên tắc nghiền đã nêu
ở trên, được chế tạo cho các mục đích khác nhau.
II. Máy sàng:
Máy sàng dùng để phân loại vật liệu thành từng nhóm có kích thước trong phạm
vi nhất định và để loại bỏ các cỡ không hợp quy cách. Trong quá trình sàng có
thể kết hợp với việc phun rửa vật liệu.
Bộ phận chủ yếu của máy sàng gồm có mặt sàng và cơ cấu dẫn động. Trên các
mặt sàng có lỗ để phân biệt loại vật liệu theo độ lớn của hạt. Để phân loại, các
hạt vậ
t liệu được đưa tới mặt sàng. Những hạt có kích thước nhỏ hơn lỗ sàng sẽ
lọt qua lỗ sàng. Những hạt đó được gọi là hạt dưới sàng và được biểu thị qua
dấu(-). Những hạt có kích thước lớn hơn lỗ sàng sẽ nằm trên mặt sàng và được
gọi là hạt trên sàng, ký hiệu bằng dấu (+). Ví dụ, nếu lỗ sàng có kích thước 20
mm thì hạt dưới sàng ký hiệu- 20 ; hạt trên sàng là +20.

Trong dây chuyền công nghệ sản xuất đá, sàng được bố trí thực hiện các yêu cầu
khác nhau có vị trí sau:
- Sàng sơ bộ; Nằm ở vị trí xuất phát của dây truyền, nhằm loại bỏ các hạt to quá
khổ, hoặc các hạt nhỏ không cần nghiền nữa;
- Sàng trung gian: Dùng để tách các hạt không cần nghiền nhỏ ở giai đoạn tiếp
sau;
- Sàng kiểm tra: Để kiểm tra độ lớn của các hạt thành phẩm và tách phế
liệu;
- Sàng kết thúc, hay sàng sản phẩm: Dùng để phân loại thành phẩm theo các cỡ
hạt tiêu chuẩn.

Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
18
§2. Máy nghiền má
I. Cấu trúc cơ khí

Hình 2: Máy nghiền má
Cấu trúc máy chia làm 3 khối chính: Thân máy, má tĩnh và má động.
Thân máy đảm bảo độ cứng vững cho toàn bộ máy, làm điểm tựa và chịu phản
lực của đá nghiền.
má động được chế tạo bằng thép đúc toàn khối, một đầu được giữ cố định bằng
ổ trượt hoặc ổ quay, một đầu được truyền chuyển động từ các cơ cấu truyền
động.
B
ề mặt của 2 má nghiền được lát bằng các tấm nghiền. Tấm nghiền được chế tạo
bằng thép man gan có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, tên bề mặt có
răng để tạo lực nghiền.
Bánh đà được đặt trên trục lệch tâm của máy nghiền má. Bánh đà có tác dụng
tích trữ và giải phóng năng lượng, san bằng công suất tiêu thụ của tải (má

nghiền) giảm công suất đỉnh
đặt trên hệ truyền động và động cơ.
Để an toàn cho động cơ và giảm xung lực, thông thường máy nghiền má sử
dụng truyền động thông qua dây cuaroa. Khi quá tải hoặc kẹt má nghiền, dây
cuaroa có thể trượt và không truyền xung lực tới động cơ.
II. Phân loại:
Căn cứ vào quỹ đạo chuyển động của tấm nghiền di động, chia máy nghiền má
thành hai loại chính:
- Máy nghiền má có chuyển động lắc đơn giản.
- Máy nghiền má có chuyển động lắc phức tạp
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
19

Hình 3: Sơ đồ động lực học máy nghiền má
a. Máy nghiền má có chuyển động lắc đơn giản
b. Máy nghiền má có chuyển động lắc phức tạp
III. Thông số kỹ thuật máy nghiền má NHHP – 5x9

- Kích thước cửa nhập liệu, mm:
Chiều rộng 500 ±20
Chiều dài 900 ±45
- Kích thước đá nghiền lớn nhất, mm: 420
- Kích thước cửa ra liệu danh nghĩa, mm 70
- Phạm vi điều chỉnh cửa ra liệu , mm 50 - 100
- Năng suất nghiền, m
3
/h 35 - 68
- Số vòng quay của trục lệch tâm, v/p 290
- Công suất động cơ điện, Kw 55

- Kích thước bao, mm:
Chiều dài 2200
Chiều rộng 2200
Chiều cao 2250
-Trọng lượng (không tính động cơ), Kg 12000
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
20

IV. Đặc điểm hệ thống điện động lực máy nghiền má:
- Tải có chu kỳ: Một chu kỳ làm việc gồm quá trình ép và quá trình xả. Trong
quá trình xả động cơ làm việc không tải hoặc non tải, quá trình ép, động cơ làm
việc đầy tải, thậm chí quá tải. Bánh đà có tác dụng san bằng momen: Tích năng
lượng trong chu kỳ xả và giải phóng năng lượng trong chu kỳ ép.
- Khả năng quá tải cao: Hệ truyền động phải thắng được lực ép vỡ đá. Khi lượng
đá quá lớn hoặc
đá to, độ cứng cao sẽ tạo ra những xung lực rất lớn, gây quá tải
ngắn hạn. Thậm chí, nếu lực cản quá lớn, có thể gây kẹt máy; phá hủy hệ cơ khí
và truyền động.
Để giảm thiểu nguy cơ quá tải, với hệ cơ khí, người ta sử dụng truyền động qua
dây cuaroa. Phần điện người ta cần có dự trữ công suất đủ lớn và bảo vệ dòng
phải được thiết lập phù hợp với công suất động cơ.
(* Sơ đồ điện động lực máy nghiền má)
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
21
§3. Máy nghiền nón:
I. Cấu trúc cơ khí
Máy nghiền nón hay còn gọi là máy nghiền côn.
Máy nghiền côn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nghiền đá, quặng, trên các

công trường khai thác vật liệu.

Về nguyên lý: mặt nghiền của máy là hai mặt côn, trong đó mặt côn động được
đặt quay tự do trên trục, trục đó lệch với tâm quay của nó một góc nhỏ. Khi trục
quay, các đường sinh của mặt nón động cứ lần lượt tiến sát vào nón tĩnh
(nghiền) rồi lạ
i xa ra (thải đá đã nghiền, lấy đá mới) và quá trình cứ thế diễn ra
liên tục.
So với các thiết bị nghiền khác, máy nghiền côn có nhiều ưu điểm: quá trình
nghiền, xả liên tục nên năng suất cao,sản phẩm đồng đều về hình dáng và kích
thước, hiệu suất cao. Tuy nhiên máy nghiền côn có cấu tạo phức tạp, đòi hỏi
phải thường xuyên chăm sóc kỹ thuật.
Máy nghiền côn có nhiều lo
ại khác nhau, phân biệt dựa trên đường kính cơ sở
của nón nghiền động, các cỡ 600, 900, 1200….
Máy nghiền côn có đường kính cơ sở của nón nghiền động là 900mm, được sử
dụng rất nhiều trong các mỏ khai thác vật liệu xây dựng, phù hợp với dây
chuyền nghiền sàng năng suất 75t/h , trong dây chuyền máy nghiền côn thường
được lắp ở vị trí nghiền thứ cấp, phía sau nghiền hàm, có nhiệm vụ nghiền tinh,
làm tròn các hạt vật li
ệu trước khi chuyển đến sàng phân loại sản phẩm.
II. SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
2.1. Sơ đồ động:

Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
22


Hình 1 – Sơ đồ động của máy nghiền côn

2.2. Nguyên lý làm việc:
Buồng nghiền trong máy nghiền côn được tạo nên bởi 2 mặt nón, trong đó 1
mặt nón cố định và mặt nón kia di động. Mặt nón di động (10) gắn cứng với trục
côn (14) mà đầu dưới của nó được lồng vào ống lệch tâm (13) sao cho đường
tâm của trục côn lệch 1 góc nào đó so với đường tâm của máy nghiền (đường
trục của chuyển động quay tròn). Mặt nón di động được đặt trên đế đỡ hình cầu
(15). Ố
ng lệch tâm được dẫn động quay tròn nhờ động cơ (1) thông qua cơ cấu
dẫn động nên mặt nón di động nhận được chuyển động lắc. Tâm lắc O chính là
giao điểm của đường tâm trục côn với đường tâm máy nghiền .
Khi máy nghiền côn làm việc, đường tâm trục côn di động vạch thành một
mặt nón có đỉnh là điểm O, khi đó các đường sinh của mặt nón di động lần lượt
tiến sát vào mặt nón cố
định (11), rồi sau đó lại tách ra xa, cứ như là mặt nón di
động lăn trên mặt nón cố định qua lớp vật liệu trong buồng nghiền.
Do vậy việc nghiền và xả sản phẩm liên tục được thực hiện, vùng nghiền và
vùng xả đối xứng nhau, cùng thay đổi theo chiều quay của mặt nón di động.
Chính vì vậy, vào bất cứ thời điểm nào cũng xảy ra sự tiến sát 2 mặt nón vào
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
23
nhau tại chỗ nào đó, tại đó vật liệu bị nghiền, còn tại vùng đối xứng qua tâm
máy 2 mặt nón cách xa nhau là vùng xả.
Chuyển động của nón di động là chuyển động phức tạp. Khi không có tải, lực
ma sát giữa trục và bạc ở ống lệch tâm lớn hơn ma sát giữa trục và bệ đỡ hình
cầu, do đó nón di động chuyển động quay tròn quanh đường tâm của mình theo
chiều quay của ống lệch tâm. S
ố vòng quay của nón di động có thể thay đổi tăng
dần đạt tới tốc độ quay của ống lệch tâm. Chuyển động quay đó của nón di động
là không có lợi, vì sẽ tạo ra tải trọng động lớn ở thời điểm nạp liệu, thường làm

cho các chi tiết máy bị lỏng. Vì vậy không nên để nghiền côn chạy không tải quá
lâu.
Khi có tải, do lực ma sát giữa vật liệu và nón nghiền lớn h
ơn các lực ma sát
khác nên nón di động quay tròn quanh đường tâm của mình theo hướng ngược
với chiều quay của ống lệch tâm.

Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
24
III. CẤU TẠO CƠ KHÍ CỦA MÁY NGHIỀN NÓN THUẬN
3.1. Hình vẽ tổng thể:


Hình 3 – Tổng thể máy nghiền côn NCHP-900
3.2 Nguyên lý cấu tạo và vận hành máy:
Cụm trục đứng (di động) gồm có trục đứng (72) ép chặt vào nón trục đứng
(21) và nón nghiền động (27) bằng thép hợp kim măng-gan. Khoảng trống
giữa các bề mặt của nón nghiền và nón trục đứng được điền đầy bằng bê tông
xi măng để nón nghiền không bị uốn hoặc biến dạng khi nghiền vật liệu.
Giáo trình Trang bị điện trên các hệ thống sản xuất vật liệu giao thông
Nguyễn Văn Nghĩa Đại học GTVT 2008
25
Nón nghiền động được lắp chặt vào nón trục đứng bằng cơ cấu kẹp đai ốc,
phía trên đầu trục lắp cụm đĩa phân phối (63). Cụm trục đứng được đặt trên
mặt hình cầu của đế bạc đĩa (18) qua bạc đĩa đồng (84). Đầu dưới của trục
đứng đặt vào lỗ lệch tâm của ống lệch tâm (09) làm cho trục nghiêng với thân
máy một góc lệch b
ằng γ = 2°. Trong lỗ lệch tâm của ống lệch tâm có lắp bạc
đồng côn (10). Cụm ống lệch tâm đặt trên nắp đáy (05) qua các tấm căn và

tấm đĩa (02; 03; 122; 124), nắp đáy sẽ tiếp nhận toàn bộ tải trọng thẳng đứng
của cụm ống lệch tâm. Giữa ống lệch tâm và thân máy có lắp bạc trụ đồng
(08), trên ống lệch tâm lắp bánh răng côn bị động (16) ăn khớp vớ
i bánh răng
côn chủ động (119) lắp trên trục ngang (117).
Trục ngang được dẫn động từ động cơ điện (126) thông qua bộ truyền đai
thang (125; 101).
Vành ren cố định (127) lắp ghép với thân máy (11) bằng ma sát tạo ra bởi các
lò xo (91). Các lò xo này được bố trí ở xung quanh thân máy. Vành ren cố
định (127) lắp ghép với đế hàm tĩnh (78) bằng ren. Mặt trong của đế hàm tĩnh
lắp nón nghiền tĩnh (128) bằng thép măng-gan. Khoảng trống giữa các bề mặ
t
nón nghiền tĩnh và đế hàm tĩnh được điền đầy bằng bê tông xi măng.
Khi cần điều chỉnh khe xả chỉ cần điều chỉnh đế hàm tĩnh lên hoặc xuống (tuỳ
theo chiều quay) làm thay đổi kích thước cửa xả. Để xoay đế hàm tĩnh thường
dùng cơ cấu tăng chỉnh cơ khí. Sau khi tăng chỉnh Đế hàm tĩnh được khoá bởi
Vành đai ốc hãm (79).
Nh
ư vậy ở mặt cầu của đế bạc đĩa (18) chịu toàn bộ tải trọng đứng do cụm
nón di động truyền vào. Phần thân máy lắp bạc trụ đồng (08) chịu phản lực
ngang. Trị số lực nghiền lớn nhất được xác định bằng tổng lực nén của các lò
xo (91). Các lò xo giữ vai trò của cơ cấu an toàn. Nếu có vật không nghiền
được nằm trong buồng nghiền, lực ép t
ăng cao hơn giá trị tính toán thì lò xo bị
nén bổ sung, vành ren cố định (127) được nhấc lên để mở rộng cửa xả và vật
không nghiền rơi ra khỏi buồng nghiền.
Vật liệu nghiền được nạp vào phễu chứa đá, qua đĩa phân phối (63) tới buồng
nghiền. Đĩa phân phối (63) lắc để phân đều vật liệu cho buồng nghiền.
Máy nghiền côn có hệ thống bôi trơn cưỡng bức. D
ầu bôi trơn được bơm từ

thùng chứa dầu vào máy qua ống dầu lên (01), bôi trơn các bạc đồng và các bề
mặt làm việc của ống lệch tâm. Đồng thời theo lỗ khoan dầu lên bôi trơn ổ đỡ