ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP VLXD+ BẢN VẼ Công nghệ kỹ thuật sản xuất bê tông và các cấu kiện bê tông cốt thép: 1. Cọc ly tâm công suất 30.000mnăm. 2. Tấm tường rỗng đùn ép công suất 620.000m2năm. 3. Bê tông thương phẩm năng suất 100 m3h . (M30, M40, M50) ”.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

*********

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
Ngành : Công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng

Đề tài :
“ Công nghệ kỹ thuật sản xuất bê tông và các cấu kiện bê tông cốt
thép:
1. Cọc ly tâm công suất 30.000m/năm.
2. Tấm tường rỗng đùn ép công suất 620.000m2/năm.
3. Bê tông thương phẩm năng suất 100 m3/h . (M30, M40, M50) ”.

GVHD :

PGS.TS. NGUYỄN MINH NGỌC

SVTH :

NGUYỄN VĂN SƠN

LỚP :

2016VL


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH NGỌC

HÀ NỘI - 2021
Mục

lục

PHẦN MỞ ĐẦU................................................................................................................8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN..............................................................................................9
1.1.

Lời nói đầu............................................................................................................9

1.2.Giới thiệu chung......................................................................................................10
1.2.1.Lịch sử phát triển cấu kiện bê tông đúc sẵn.......................................................10
1.2.2.Sơ lược về sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bê tơng....................11
1.2.3. Tình hình sản xuất bê tơng ở nước ta hiện nay.................................................12
1.2.4.Ưu nhược điểm các loại cấu kiện bê tơng đúc sẵn............................................12
1.2.5. Vai trị và ý nghĩa đối với cơng trình xây dựng................................................13
1.3.Tổng quan về sản phẩm...........................................................................................14
1.3.1.Tấm tường rỗng................................................................................................14
1.3.2.Cọc ly tâm.........................................................................................................16
1.3.3.Bê tông thương phẩm........................................................................................20
1.4.Tổng quan về công nghệ và kỹ thuật sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn.................20
1.4.1.Các công nghê sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn.............................................20
1.4.2.Tổng quan về công nghệ sản xuất hỗn hợp bê tông...........................................29
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC...................................................................................33
2.1. Nguyên vật liệu chế tạo sản phẩm bê tông xi măng và bê tông xi măng................33
2.2. Tính chất của hỗn hợp bê tơng và bê tông..............................................................41
2.3. Cấu trúc của bê tông...............................................................................................48
2.4. Phương pháp tạo hình cấu kiện bê tơng đúc sẵn.....................................................51
2.4.1. Phương pháp tạo hình cọc ly tâm.....................................................................51

2.4.2. Phương pháp tạo hình tấm tường rỗng.............................................................53
2.5. Dưỡng hộ sản phẩm................................................................................................54
2.6.Phân tích tính cơng tác của hỗn hợp bê tơng...........................................................55
2.6.1.Các yếu tố ảnh hưởng tới tính cơng tác của hỗn hợp bê tơng............................55
2.6.2.Lựa chọn tính cơng tác cho hỗn hợp bê tông chế tạo từng loại sản phẩm.........58
2.7.Phân tích q trình hình thành và phát triển cường độ của bê tông.........................58
2.7.1.Thuyết rắn chắc của xi măng Pooclăng.............................................................58
2.8.Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới cường độ của bê tông và các giải pháp nâng cao
cường độ cho bê tông....................................................................................................60
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH NGỌC

2.8.1.Ảnh hưởng của tuổi bê tông..............................................................................60
2.8.2.Ảnh hưởng của cường độ đá xi măng................................................................61
2.7.3.Ảnh hưởng của cốt liệu.....................................................................................65
2.8.4.Ảnh hưởng của cấu tạo bê tông.........................................................................65
2.8.5.Ảnh hưởng của phụ gia.....................................................................................67
2.8.6.Ảnh hưởng của gia công lèn chặt......................................................................67
2.8.7.Ảnh hưởng của điều kiện môi trường bảo dưỡng..............................................68
2.9.Các khuyết tật có thể có của bê tơng, các giải pháp đề phịng, khắc phục..............70
2.9.1.Các khuyết tật có thể xảy ra..............................................................................70
2.9.2.Giải pháp phịng ngừa.......................................................................................73
2.9.3.Giải pháp khắc phục..........................................................................................75
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ............................................76
3.1.Sơ đồ cơng nghệ tồn nhà máy................................................................................76
3.2Phân tích sơ đồ dây chuyền công nghệ cho nhà máy................................................77

3.2.1.Kho cốt liệu, kho xi măng.................................................................................77
3.2.2. Phân xưởng cốt thép.........................................................................................79
3.2.3.Trạm trộn bê tơng..............................................................................................81
3.2.4.Phân xưởng tạo hình.........................................................................................87
3.3.Sơ đồ cơng nghệ sản xuất tấm tường rỗng...............................................................89
3.4. Sơ đồ cơng nghệ phân xưởng tạo hình Cọc ly tâm.................................................90
3.5. Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng thép......................................................92
3.6.Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng trộn........................................................93
CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN CẤP PHỐI VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ..............................95
4.1.

Tính toán cấp phối...............................................................................................95

4.1.1.

Lý thuyết thiết kế thành phần cấp phối bê tơng..........................................95

4.1.2.

Thiết kế thành phần cấp phối......................................................................99

4.2.

Tính tốn cân bằng vật chất cho nhà máy..........................................................109

4.2.1.

Kế hoạch sản xuất sản phẩm.....................................................................109

Tính cân bằng vật chất cho các công đoạn của sản phẩm.........................................112

4.3. Lựa chọn thiết bị...................................................................................................121
4.3.1. Kho cốt liệu....................................................................................................121
4.3.2. Kho chứa xi măng..........................................................................................125
4.3.3. Tính chọn trạm trộn........................................................................................129
4.3.4. Phân xưởng thép............................................................................................135
4.3.5.Phân xưởng tạo hình cọc ly tâm......................................................................139
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH NGỌC

4.3.6. Phân xưởng tạo hình tấm tường rỗng.............................................................145

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Một số cấu kiện bê tơng đúc sẵn.............................................................13
Hình 1.2. Sản phẩm tấm tường rỗng cơng nghệ đúc sẵn........................................16
Hình 1.3. Cọc ly tâm..............................................................................................17
Hình 1.4. Bản vẽ chi tiết cấu tạo cọc ly tâm D300.................................................20
Hình 1.5. Sơ đồ dây chuyền tổ hợp........................................................................21
Hình 1.6. Sơ đồ cơng nghệ sản xuất cấu kiện bê tơng theo phương pháp tổ hợp....21

Hình 1.7. Trạm trộn bê tơng 1 bậc..........................................................................27
Hình 1.8.Trạm trộn bê tơng 2 bậc...........................................................................28
Hình 2.1. Khn xác định độ sụt của hỗn hợp bê tơng...........................................40
Hình 2.2 Lắp lồng thép và đổ hỗn hợp bê tơng......................................................49
Hình 2.3 Quay ly tâm.............................................................................................50
Hình 2.4 Cọc ly tâm thành phẩm............................................................................50
Hình 2.5 Đùn ép tấm tường....................................................................................51
Hình 2.6 Tấm tường rỗng thành phẩm...................................................................51
Hình 2.7. Biểu đồ lượng nước dùng cho 1 m3 hỗn hợp bê tơng dùng xi măng
Pooclăng.................................................................................................................54
Hình 2.8. Cấu trúc của hỗn hợp bê tông ( Cốt liệu + vữa ) a- cứng; b- dẻo............54
Hình 2.9. Ảnh hưởng của cát đến độ dẻo của bê tơng............................................56
Hình 2.10. Sự phụ thuộc cường độ bê tông vào lượng nước nhào trộn..................60
Hình 2.11. Đường cong biểu thị sự phụ thuộc của cường độ bê tông vào tỷ lệ xi
măng trên nước Rb=f(X/N)...................................................................................671
Hình 2.12. Sự phụ thuộc của cường dộ bê tơng nặng vào X/N khi mác xi măng
khác nhau...............................................................................................................63
Hình 2.13. Sự ảnh hưởng của mức độ lèn chặt hỗn hợp bê tơng đến lượng nước
thích hợp và cường độ bê tơng...............................................................................64
Hình 3.1 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ tồn nhà máy.............................................74
Hình 3.2 Kho có mái che........................................................................................76
Hình 3.3. Silo xi măng...........................................................................................77
Hình 3.4. Một số máy gia cơng cốt thép.................................................................78
Hình 3.5. Sơ đồ cơng nghệ gia cơng cốt thép ........................................................79
Hình 3.6. Thiết bị định lượng theo chu kì..............................................................81
Hình 3.7. Thiết bị định lượng nước kiểu tua bin....................................................82
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

Hình 3.8. Thiết bị định lượng chất lỏng tự động với hệ điều khiển điện cực...…..83
Hình 3.9. Thiết bị định lượng nước liên tục ..........................................................83
Hình 3.10. Sơ đồ máy trộn chấn động vận hành gián đoạn M-200-1,5..................84
Hình 3.11.Thùng cấp liệu và băng tải.....................................................................86
Hình 3.12. Máy rung ép và máy cắt ......................................................................86
Hình 3.13. Sơ đồ tạo hình hỗn hợp bê tơng bằng phương pháp ly tâm……...……
87
Hình 3.14. Sơ đồ cơng nghệ sản xuất tấm tường rỗng............................................88
Hình 3.15.Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ phân xưởng tạo hình cọc ly tâm..............89
Hình 3.16. Sơ đồ cơng nghệ chế tạo cốt thép cho sản phẩm..................................91
Hình 3.18. Cốt thép sau khi đã gia cơng................................................................92
Hình 3.19. Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ phân xưởng trộn.....................................93
Hình 4.1. Dây chuyền sản xuất tầm tường rỗng...................................................142

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Kích thước sản phẩm tấm tường rỗng....................................................15
Bảng 1.2. Các loại kích thước cọc ly tâm dự ứng lực.............................................17
Bảng 1.3. Tiêu chuẩn kích thước và khả năng chịu lực của cọc ly tâm D300......199
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng hỗn hợp.......................30
Bảng 2.2.Thành phần hạt của cốt liệu lớn..............................................................31
Bảng 2.3. Hàm lượng bùn, bụi, sét trong cốt liệu lớn............................................31
Bảng 2.4. Yêu cầu về độ nén dập đối với sỏi và sỏi dăm.......................................32
Bảng 2.5. Thành phần hạt của cát...........................................................................32
Bảng 2.6. Hàm lượng các tạp chất trong cát...........................................................33
Bảng 2.7. Hàm lượng ion Cl− trong cát..................................................................33
Bảng 2.8 Yêu cầu kĩ thuật của nước.......................................................................34
Bảng 2.9. Kích thước, khối lượng 1 mét chiều dài và sai lệch cho phép................35
Bảng 2.10. Độ bền kéo...........................................................................................36
Bảng 2.11. Kích thước, khối lượng 1 mét chiều dài và sai lệch cho phép..............36
Bảng 2.12. Kích thước, khối lượng 1 mét chiều dài và sai lệch cho phép..............36
Bảng 2.13. Giá trị giới hạn về độ phân tầng của hỗn hợp bê tơng..........................37
Bảng 2.14 Tính cơng tác hỗn hợp bê tơng..............................................................39
Bảng 2.15. Kích thước khn.................................................................................40
Bảng 2.16. Các loại hỗn hợp bê tông theo độ lưu động và độ cứng.......................41
Bảng 2.17. Độ lưu động của HHBT.......................................................................56
Bảng 2.18. Hệ số A và A1 tương ứng với cường độ xi măng.................................62
Bảng 3.1. Tổng hợp chi phí thời gian cho các công đoạn.......................................90
Bảng 4.1. Định mức 1784 (Bộ xây dựng ban hành năm 2007)...............................94
Bảng 4.2. Độ sụt hỗn hợp bê tông nên dùng cho các dạng kết cấu.........................95
Bảng 4.3. Lượng nước trộn ban đầu cho 1m3 bê tông(lit)......................................95
Bảng 4.4. Hệ số dư vữa hợp lí (Kđ) dùng cho hỗn hợp bê tông dẻo......................97
Bảng 4.5. Hệ số chất lượng vật liệu A; A1.............................................................99
Bảng 4.6. Hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu A, A1..........................99
Bảng 4.8. Thành phần cấp phối cho 1m3 bê tông sản xuất tấm tường rỗng.........101

Bảng 4.10. Thành phần cấp phối cho 1m3 bê tông sản xuất cọc ly tâm................103
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

Bảng 4.12. Thành phần cấp phối bê tông ở đk tự nhiên cho BTTP M30...…......105
Bảng 4.14. Thành phần cấp phối bê tông ở đk tự nhiên cho BTTP M40..............106
Bảng 4.16 Thành phần cấp phối bê tông ở đk tự nhiên cho BTTP M50..............107
Bảng 4.17. Kích thước sản phẩm tấm tường rỗng................................................108
Bảng 4.18. Thống kê cốt thép...............................................................................109
Bảng 4.19. Thống kê lượng dùng nguyên vật liệu chưa kể hao phí......................111
Bảng 4.20. Lượng BT cần dùng theo từng cơng đoạn có kể đến hao hụt.............111
Bảng 4.21. Lượng sản phẩm theo từng cơng đoạn có kể đến hao hụt...................112
Bảng 4.22. Cân bằng vật chất cho các công đoạn của sản phẩm..........................112
Bảng 4.23. Lượng dùng nguyên - vật liệu trong năm chưa kể hao hụt.................113
Bảng 4.24. Tính hao hụt qua các cơng đoạn của xi măng.....................................114
Bảng 4.25. Tính hao hụt qua các cơng đoạn của cát.............................................115
Bảng 4.26. Tính hao hụt qua các cơng đoạn của đá..............................................115
Bảng 4.27. Tính hao hụt qua các cơng đoạn của nước.........................................115
Bảng 4.27. Tính hao hụt qua các công đoạn của phụ gia......................................116
Bảng 4.29. Cân bằng vật chất cho phân xưởng CKBT.........................................117
Bảng 4.30. Cân bằng vật chất cho phân xưởng BTTP..........................................120
Bảng 4.32. Thống kê cốt thép cung cấp cho phân xưởng cốt thép.......................135
Bảng 4.33. Thông số cầu trục...............................................................................137

Bảng 4.33. thông số máy rải hỗn hợp bê tơng tạo hình cọc..................................138
Bảng 4.33. Thơng số cầu trục...............................................................................137

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

PHẦN MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, những thành tựu nghiên cứu về lý luận cũng như về
phương pháp tính tốn bê tơng cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công nghiệp
sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép phát triển và đặc biệt là thành công của việc nghiên
cứu bê tông ứng suất trước được áp dụng vào sản xuất cấu kiện là một thành tựu có ý
nghĩa to lớn. Nó cho phép tận dụng bê tơng số hiệu cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm
được bê tông và cốt thép, nhờ đó có thể thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối
lượng, nâng cao năng lực chịu tải và khả năng chống nứt của cấu kiện bê tông cốt thép.
Ngày nay ở những nước phát triển, cùng với việc cơng nghiệp hố ngành xây dựng,
cơ giới hố thi công với phương pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bằng bê tông cốt thép
và bê tông ứng suất trước được sử dụng hết sức rộng rãi, đặc biệt trong ngành xây dựng
dân dụng và công nghiệp với các loại cấu kiện có hình dáng kích thước và cơng dụng
khác nhau như cột nhà, móng nền, cọc ly tâm chạy, vì kèo, tấm lợp, tấm tường. ở nhiều
nước có những nhà máy sản xuất đồng bộ các cấu kiện cho từng loại nhà theo thiết kế
định hình. Ngồi ra cấu kiện đúc sẵn bằng bê tông cốt thép cũng được sử dụng ngày càng
rộng rãi vào các ngành xây dựng cầu đường, thuỷ lợi, sân bay, các loại cột điện, các cọc
ly tâm nhịp lớn, cột ống dài, các loại ống dẫn nước khơng áp và có áp, tấm ghép cho đập

nước. Ngày nay với những trang bị kỹ thuật hiện đại có thể cơ giới hố tồn bộ và tự
động hố nhiều khâu của dây truyền cơng nghệ trong các cơ sở sản xuất cấu kiện bê tông
cốt thép đúc sẵn và do đó càng đáp ứng được nhu cầu to lớn của xây dựng cơ bản.
Một trong những hướng phát triển của ngành sản xuất xây dựng nước ta là tận dụng
tối đa kết cấu lắp ghép tiến tới cơng nghiệp hố ngành xây dựng .Với u cầu như vậy
thì nhiệm vụ của ngành sản xuất vật liệu xây dựng là rất to lớn và đầy thách thức .Với
mong muốn ngành sản xuất xây dựng nói chung và ngành sản xuất vật liệu xây dựng nói
riêng ngày càng phát triển tiến tới cơng nghiệp hố chung tay góp phần đưa ngành cơng
nghiệp của nước nhà tiến xa hơn. Bằng những kiến thức đã được học và tích luỹ trong
trường Đại học Kiến Trúc em xin được trình bày đề tài
Công nghệ kỹ thuật sản xuất bê tông và cấu kiện bê tông cốt thép
1. Cọc ly tâm công suất 30.000m/năm.
2. Tấm tường rỗng đùn ép công suất 620.000m2/năm.
3. Bê tông thương phẩm năng suất 100 m3/h. (M30, M40, M50).
Em xin chân thành cảm ơn giảng viên : PGS.TS. NGUYỄN MINH NGỌC
cùng tồn thể các thầy, cơ giáo trong bộ môn Vật Liệu Xây Dựng đã giúp đỡ chúng em
hoàn thành đồ án này. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cơ và các bạn.
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Sơn

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.

Lời nói đầu
Bê tơng cốt thép được đưa vào sử dụng vào các cơng trình xây dựng những năm 70 -

80 của thế kỷ 19 và chỉ sau một thời gian tương đối ngắn, loại vật liệu ưu việt này đó
phát triển nhanh chóng chiếm vị trí quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng. Không
bao lâu sau khi xuất hiện bê tông cốt thép, đồng thời với việc sử dụng bê tông và bê tơng
cốt thép tồn khối đổ tại chỗ, cấu kiện bê tơng đúc sẵn ra đời. Trong q trình sử dụng
người ta càng hồn thiện phương pháp tính tốn kết cấu, càng phát huy được tính năng
ưu việt và hiệu quả sử dụng của chúng, do đó càng mở rộng phạm vi sử dụng của loại vật
liệu này. Thời gian đầu các cấu kiện bê tông thường được chế tạo bằng phương pháp thủ
công, việc lắp ghép các cấu kiện cũng chủ yếu bằng thủ cơng do đó các cấu kiện bê tông
đúc sẵn cũn sử dụng bị hạn chế. Với sự phát triển của nền công nghiệp hiện đại và trình
độ khoa học xây dựng, việc sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép bằng thủ công được thay
thế bằng phương pháp cơ giới và việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản
xuất các cấu kiện bê tơng cốt thép được áp dụng đó tạo điều kiện để những nhà máy sản
xuất các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn được xây dựng hàng loạt. Trong nửa đầu thế
kỷ 20, những thành tựu nghiên cứu về lý luận cũng như về phương pháp tính tốn bê
tơng cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông
cốt thép phát triển, đặc biệt là thành công của việc nghiên cứu bêtông ứng suất trước
được áp dụng vào sản xuất cấu kiện là một thành tựu có ý nghĩa to lớn, cho phép tận
dụng bê tông mác cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm được bêtơng và cốt thép, nhờ đó
có thể thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối lượng, nâng cao năng lực chịu tải và
khả năng chống nứt của cấu kiện bê tông cốt thép.
Ngày nay ở những nước phát triển, cùng với việc cơng nghiệp hố ngành xây dựng,
cơ giới hố thi cơng với phương pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bằng bêtông cốt thép
và bêtông ứng suất trước ngày càng được sử dụng rộng rãi. Thế kỷ 20 công nghệ bêtông
đã trải qua một quãng đường phát triển dài, đã mở rộng lĩnh vực sử dụng bê tông, tăng

chủng loại, tăng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật đạt được. Đặc biệt đáp ứng đủ nhu cầu của
nền kinh tế thị trường và cho phép giải được hầu hết các bài toán xây dựng. Ngoài ra
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông giúp bảo vệ môi trường và cho phép sử dụng phế
thải của các ngành công nghiệp năng lượng tạo ra hiệu quả kinh tế kỹ thuật.[1]
1.2.Giới thiệu chung
1.2.1.Lịch sử phát triển cấu kiện bê tông đúc sẵn
Những năm 30 - 40 của thế kỷ 19, cơng nghiệp sản xuất xi măng pclăng ra đời.
Nhưng cho đến những năm 70÷80 của thế kỷ này bê tơng cốt thép mới được sử dụng vào
các cơng trình xây dựng. Chỉ một thời gian tương đối ngắn, loại vật liệu có nhiều tính ưu
việt này đã được phát triển nhanh chóng và chiếm địa vị quan trọng trong các loại vật
liệu xây dựng.Trong quá trình sử dụng, cùng với sự phát minh ra nhiều loại bê tông và
bê tông cốt thép mới, phương pháp tính tốn kết cấu được hồn thiện, phát huy được tính
năng ưu việt và hiệu quả sử dụng của bê tơng cốt thép, do đó mở rộng phạm vi sử dụng
của bê tông côt thép.Việc sử dụng bêtơng cốt thép tồn khối đổ tại chỗ ln phụ thuộc
vào điều kiện thời tiết, vì vậy u cầu đặt ra là cải tiến cơng nghệ, chính vì thế cấu kiện
bê tông đúc sẵn ra đời.
Vào những năm đầu của nửa cuối thế kỷ XIX người ta đã đúc những chiếc cột đèn
đầu tiên bằng bê tông với lõi gỗ và những tà vẹt đường sắt bằng bê tông cốt thép xuất
hiện lần đầu vào những năm 1877. Những năm cuối thế kỷ XIX, việc sử dụng những cấu
kiện bê tơng cốt thép đúc sẵn có kết cấu đơn giản như cột, tấm tường bao che, khung cửa

sổ, cầu thang đã tương đối phổ biến. Những năm đầu của thế kỷ 20, kết cấu bê tông cốt
thép đúc sẵn được sử dụng dưới dạng những kết cấu chịu lực như sàn gác, tấm lát vỉa hè,
dầm và tấm lát mặt cầu nhịp bé, ống dẫn nước có đường kính khơng lớn. Những sản
phẩm này thường được chế tạo bằng phương pháp thủ công với những mẻ trộn bê tông
nhỏ bằng tay hoặc những máy trộn loại bé do đó sản xuất cấu kiện đúc sẵn bằng bêtơng
cốt thép cịn bị hạn chế.
Trong mười năm (1930÷1940) việc sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép bằng thủ
công được thay thế bằng phương pháp cơ giới và việc nghiên cứu thành công dây chuyền
công nghệ sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép được áp dụng tạo điều kiện ra đời
những nhà máy sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn. Cũng trong mười năm
này nhiều loại máy trộn xuất hiện, đồng thời nhiều phương thức đầm chặt bê tông bằng
cơ giới như chấn động, cán, cán rung, ly tâm hút chân không được sử dụng phổ biến, các
phương pháp dưỡng hộ nhiệt, sử dụng các phụ gia rắn nhanh, xi măng rắn nhanh cho
phép rút ngắn đáng kể quá trình sản xuất.
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

Trong những năm gần đây, những thành tựu nghiên cứu về lý luận cũng như về
phương pháp tính tốn bê tơng cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công nghiệp
sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép phát triển và đặc biệt là thành công của việc nghiên
cứu bê tông ứng suất trước được áp dụng vào sản xuất cấu kiện là một thành tựu có ý
nghĩa to lớn. Nó cho phép sử dụng bê tông số hiệu cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm
được bê tông và cốt thép, nhờ đó có thể thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối

lượng, nâng cao năng lực chịu tải và khả năng chống nứt của cấu kiện bê tông cốt thép.
[1’]
1.2.2.Sơ lược về sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bê tông
Sự ra đời của công nghiệp sản xuất xi măng Poóc lăng những năm 30 - 40 của thế
kỷ XIX đã tạo ra một bước chuyển biến cơ bản trong xây dựng, bê tông ra đời và trở
thành một trong những vật liệu xây dựng được sử dụng phổ biến. Tuy nhiên, đến thập
niên 70 - 80 của thế kỷ XX, sự kết hợp của bê tông và cốt thép đã mở đầu cho một loại
vật liệu mới với nhiều tính năng ưu việt, bê tơng cốt thép đã phát triển nhanh chóng và
chiếm vị trí quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng.
Khi ngành công nghiệp chế tạo cấu kiện bê tông đúc sẵn chưa xuất hiện thì mọi cơng
tác đều phải thực hiện trên cơng trường gây nhiều khó khăn trong việc quản lý nhân lực,
vật lực và khơng kiểm sốt được chất lượng cấu kiện. Ngành công nghiệp sản xuất cấu
kiện bê tông đúc sẵn ra đời đã mang lại nhiều bước chuyển mới như giảm được số công
nhân, công tác thực hiện trên công trường; rút ngắn thời gian thi công, chất lượng cấu
kiện được kiểm soát tốt hơn; đảm bảo an toàn lao động; hạn chế ảnh hưởng của thời tiết;
… Sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn bằng thủ công đã dần dần được thay thế bằng
phương pháp cơ giới. Việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất các
cấu kiện bê tông cốt thép và áp dụng vào sản xuất đã tạo điều kiện ra đời những nhà máy
sản xuất cấu kiện đúc sẵn đầu tiên. Đặc biệt, thành công trong việc nghiên cứu và ứng
dụng bê tông cốt thép ứng suất trước đã mang lại ý nghĩa rất to lớn. Nó cho phép tận
dụng tốt các ưu điểm của bê tông mác cao và cốt thép cường độ cao, tiết kiệm được bê
tông và sắt thép, do đó có thể thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối lượng, nâng
cao khả năng chịu tải trọng và khả năng chống nứt của cấu kiện bê tông cốt thép.
Ngày nay, ở những nước phát triển, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, việc
công nghiệp hố ngành xây dựng, cơ giới hố thi cơng, lắp ghép các cấu kiện bằng bê
tông cốt thép thường và bê tông cốt thép ứng suất trước được sử dụng hết sức rộng rãi,
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

đặc biệt trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp với các sản phẩm ngày càng
phong phú, đa dạng như: panel sàn, ống cống, cọc móng, cột nhà cơng nghiệp, dầm cầu
chạy,... Trong tương lai, ngành sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn hứa hẹn sẽ phát triển
mạnh mẽ hơn nữa với những công nghệ kỹ thuật tiên tiến, hiện đại được áp dụng nhằm
nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm.
1.2.3. Tình hình sản xuất bê tơng ở nước ta hiện nay
Ở nước ta, trong những năm qua, nền kinh tế đã phát triển một cách mạnh mẽ. Từ
những thành tựu phát triển kinh tế đó đã đẩy mạnh tốc độ xây dựng công nghiệp và dân
dụng nhằm đáp ứng nhu cầu về nhà ở, nhà làm việc, các công trình cơng nghiệp, giao
thơng vận tải,…
Việt Nam là đất nước đang trong giai đoạn phát triển với dân số đông, tiềm năng
phát triển rất lớn. Vì vậy, trước mắt phải xây dựng một cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh hơn để
đáp ứng tốc độ phát triển của đất nước. Để làm được điều đó, ngành xây dựng nói chung
cũng như ngành cơng nghiệp vật liệu xây dựng nói riêng cần thiết phải đi trước một bước
trong quá trình phát triển. Trong những năm qua, Nhà nước đã có chính sách đầu tư phát
triển hợp lý cho ngành vật liệu xây dựng với mục tiêu xây dựng các nhà máy sản xuất
vật liệu xây dựng hiện đại, công suất lớn ngang tầm với các nước phát triển. Điều đó yêu
cầu ngành vật liệu xây dựng cần ưu tiên phát triển theo chiều sâu, đổi mới trang thiết bị,
công nghệ sản xuất tiên tiến. Theo Quy hoạch tổng thể phát triển vật liệu xây dựng Việt
Nam đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030, Nhà nước ta chủ trương định hướng
phát triển sản phẩm bê tông như sau:
- Bê tông thương phẩm: tiếp tục phát triển các trạm trộn bê tông thương phẩm để thay
thế cho việc chế tạo bê tông bằng phương pháp đơn giản, phân tán, không đảm bảo chất
lượng và gây ô nhiễm môi trường tại công trường.

- Bê tông cấu kiện: đẩy mạnh phát triển các nhà máy sản xuất cấu kiện, bê tông tiền
chế đáp ứng yêu cầu thị trường, tạo điều kiện để thực hiện cơng nghiệp hóa ngành xây
dựng,
- Phát triển các loại bê tông mới, cường độ cao, bê tông cốt thép ứng lực trước, bê
tơng tự đầm, bê tơng có tính năng đặc biệt đáp ứng yêu cầu thị trường.
- Phát triển các loại phụ gia cho bê tông nhằm cải thiện điều kiện thi cơng và nâng cao
tính năng cho bê tông.
- Tăng cường sử dụng phế thải làm nguyên liệu sản xuất bê tông
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

1.2.4.Ưu nhược điểm các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn
Là các cấu kiện bê tơng cốt thép được tạo hình sẵn trong các khuôn ở nhà máy, khi
mang ra công trường lắp ghép cường độ tối thiểu phải đạt 70% cường độ thiết kế yêu
cầu. Gồm các cấu kiện như: Cột, dầm, sàn, móng đài, cọc, ống nước, cột điện...phục vụ
thi cơng các cơng trình ngầm, nhà cao tầng…
Các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn dự ứng lực được sử dụng rộng rãi vì chúng có
rất nhiều ưu điểm như là:
-

Khơng chịu ảnh hưởng bởi thời tiết

-

Thi công nhanh, chất lượng cấu kiện đảm bảo, đồng đều và có khả năng cơ
giới hóa cao, sản suất hàng loạt nhiều cấu kiện.

-

Vật liệu đầu vào được kiểm soát chặt chẽ về chất lượng, độ ẩm, hàm lượng
tạp chất…

-

Sức chịu tải trọng lớn hơn, tiết kiệm được thép.

Bên cạnh đó vẫn tồn tại một số nhược điểm như là:
-

Vấn đề vận chuyển các cấu kiện dài, có kích thước lớn rất khó khăn -> chi phí
vận chuyển tốn kém.

-

Tại mối nối giữa các cấu kiện khi lắp ghép dễ bị ngấm nước, liên kết mối nối
không đảm bảo gây tập trung ứng suất.

1.2.5. Vai trị và ý nghĩa của cấu kiện bê tơng đối với cơng trình xây dựng
Hiện nay cấu kiện bê tơng đúc sẵn có vai trị rất lớn trong cơng tác thi cơng. Nhờ có
cấu kiện bê tơng đúc sẵn chúng ta có thể hồn thành một hạng mục cơng trình trong một
thời gian ngắn, bên cạnh đó chất lượng cơng trình được kiển sốt ngay từ nguồn ngun
liệu đầu vào.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

Hình 1.1. Một số cấu kiện bê tông đúc sẵn
Việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất các cấu kiện bê tông cốt
thép đúc sẵn tạo điều kiện ra đời những nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc
sẵn, mang lại hiệu quả to lớn. Cho phép thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối
lượng, nâng cao lực chịu tải và khả năng chống nứt của cấu kiện bê tơng cốt thép.
Cơ giới hóa thi cơng với phương pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bê tông cốt thép
và bê tông cốt thép ứng suất trước được sử dụng hết sức rộng rãi. Những trang bị kĩ thuật
hiện đại có thể cơ giới hóa tồn bộ và tự động hóa nhiều khâu của dây chuyền cơng nghệ
trong các cơ sở sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn và do đó đáp ứng nhu cầu to
lớn của xây dựng cơ bản với đa dạng chủng loại các cấu kiện bê tông đúc sẵn chất lượng
cao
1.3.Tổng quan về sản phẩm.
1.3.1.Tấm tường rỗng
Sản phẩm Eurowall là tấm tường rỗng bê tông đúc sẵn theo công nghệ đùn ép với công
nghệ sản xuất hiện đại. Tấm tường rỗng là sản phẩm lần đầu tiên xuất hiện tại thị trường
phía Nam do Tập đồn Phan Vũ sản xuất và thi công nhằm thay thế cho tường gạch xây
tô truyền thống.
Tấm tường rỗng với các ưu điểm vượt trội như:
-

Khối lượng thể tích nhỏ hơn tường gạch truyền thống nên giúp giảm tải trọng
xuống móng.

-

Có cường độ cao, bền vững trong các điều kiện mơi trường (Mác trung bình
trên 10MPa).

-

Vật liệu có tính cách âm, cách nhiệt tốt.

-

Bề mặt phẳng, không cần tô trát.

-

Chiều dài tấm tường linh hoạt, có thể cắt gọt điều chỉnh kích thước dễ dàng
tại hiện trường.

-

Chiều dày tấm tường từ 75mm đến 140mm giúp tăng diện tích sử dụng trong
căn hộ.

-

Thuận tiện trong cơng tác đi các đường ống kỹ thuật.

-

Bề mặt phẳng có tính thẩm mỹ cao nên ít phụ thuộc vào tay nghề của công
nhân.

-

Tốc độ thi công nhanh hơn nhiều lần so tường gạch truyền thống.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC
-

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

Bố trí cơng trường gọn gàng, sạch sẽ và ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết khi thi
công.

-

Tiết kiệm nhân công.

-

Tăng tốc độ xây dựng và bàn giao căn hộ.

Hiện nay, công nghệ xây dựng nhà sử dụng tấm tường rỗng bắt đầu được người xây
dựng quan tâm vì chất lượng vượt trội do: Khả năng chịu tải tốt, trọng lượng nhẹ, có thể
cách âm, cách nhiệt, khả năng tiết kiệm thời gian thi công do thi công nhanh hơn so với thi
công bằng các vật liệu truyền thống. Hơn thế nữa, tấm tường rỗng rất linh hoạt trong thiết
kế kiến trúc, có thể dùng làm tường, sàn, mái, cầu thang.v.v…Vì những ưu điểm vượt trội
này mà tấm tường rỗng ngày càng được sử dụng phổ biến trong xây dựng, và về căn bản sẽ
thay thế dần vật liệu truyền thống.
Với những ưu điểm vượt trội:
 Các tính chất cơ lý đặc biệt:
-

Dễ dàng neo giữ các tấm tường vào vị trí yêu cầu

-

Dễ lắp các khung cửa đi và cửa sổ

-

Lắp đặt hệ thống trang thiết bị đơn giản và nhanh chóng

-

Phương pháp xây dựng đơn giản

-

Lắp dựng nhanh, trọng lượng nhẹ

-

Không phải trát mặt khi cơng trình đã lắp dựng xong

-

Linh hoạt trong thiết kế kiến trúc

-

Tuổi thọ và chất lượng cơng trình cao

 Ứng dụng:
Tấm tường có thể dùng để xây dựng mới hoặc cải tạo cơng trình, có thể áp dụng cho:
+ Nhà ở nhỏ, nhà trợ cấp
+ Nhà ở cao cấp, biệt thự, chung cư thấp và cao tầng
+ Cơng trình cơng cộng, cao ốc văn phịng
+ Các cơng trình cơng nghiệp
Hoặc dùng như những tấm tường trong các kết cấu khung thép hay khung bê tông
Theo TCVN 11524:2016 em chọn kích thước sản phẩm theo bảng 1.1
Bảng 1.1 Kích thước sản phẩm tấm tường rỗng
Tên

Dài (mm)

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Rộng

Cao

R lỗ

số lỗ

Vđặc(m3
Trang 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

Loại 1
Loại 2

3200,00
3200,00

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

600,00
600,00

120,00
140,00

32,50
45,00

5,00

4,00

)
0,2304
0,2688

Hình 1.2. Sản phẩm tấm tường rỗng Công nghệ đùn ép trong nhà máy

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

1.3.2.Cọc ly tâm.
-

Cọc ly tâm dự ứng lực có hình trụ rỗng được thể hiện trên hình 1.4 có đầu cọc, đầu

mối nối hoặc mũi cọc phù hợp. Đường kính ngồi và chiều dày thành cọc không đổi tại
mọi tiết diện của thân cọc.

Hình 1.3. Cọc ly tâm
Chú thích:
L Chiều dài cọc
D Đường kính ngồi cọc

d Chiều dày thành cọc
a Đầu cọc hoặc đầu mối nối
b Mũi cọc hoặc đầu mối nối

-

Kích thước:
Theo tiêu chuẩn TCVN 7888 – 2008 thì cọc ly tâm dự ứng lực được chia thành nhiều

kích thước khác nhau trong bảng 1.2.
Bảng 1.2. Các loại kích thước cọc ly tâm dự ứng lực

-

Đường kính ngồi,

Chiều dày thành cọc,

Chiều dài cọc,

D, mm

d, mm

L, m

300

60

Từ 6 m đến 13 m

350

65

Từ 6 m đến 13 m

400

75

Từ 6 m đến 16 m

450

80

Từ 6 m đến 16 m

500

90

Từ 6m đến 19 m

600

100

Từ 6 m đến 19 m

Phân loại sản phẩm theo cường độ

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

+ Cọc bê tông ly tâm dự ứng lực trước thường (PC) là cọc bê tông ly tâm dự ứng lực
được sản xuất bằng phương pháp quay ly tâm, có cấp độ bền chịu nén của bê tông không
nhỏ hơn B40.
+ Cọc bê tông ly tâm dự ứng lực trước cường độ cao (PHC) là cọc bê tông ly tâm dự
ứng lực trước được sản xuất bằng phương pháp quay ly tâm, có cấp độ bền chịu nén của
bê tông không nhỏ hơn B60).
-

Yêu cầu kỹ thuật đối với cọc ly tâm dự ứng lực trước

+ Yêu cầu ngoại quan: Cọc PC, PHC khơng có bất kì khuyết tật như rạn, nứt, rỗ nào.
+ Yêu cầu độ bền của thân cọc
Độ bền uốn nứt thân cọc PC và cọc PHC được xác định qua giá trị mômen uốn nứt.
Khi vết nứt quan sát được có bề rộng khơng lớn hơn 0,1 mm. Giá trị mômen uốn nứt
thân cọc không nhỏ hơn giá trị mômen uốn nứt tiêu chuẩn.
Độ bền uốn gãy thân cọc PC và cọc PHC được xác định qua giá trị mômen uốn đạt

được đến khi cọc gãy. Giá trị mômen uốn gãy không nhỏ hơn 1,5 lần giá trị mômen uốn
nứt tiêu chuẩn.
Độ bền uốn dưới tải trọng nén dọc trục và độ bền cắt thân cọc chỉ áp dụng đối với
cọc PHC, cần đáp ứng các yêu cầu theo tiêu chuẩn.
-

Yêu cầu của mối nối

+ Đầu mối nối của cọc cần liên kết tốt với thân cọc. Đầu cuối của thép ứng lực trước
được liên kết với chi tiết đầu mối nối. Bề mặt của mối nối phải vuông góc với trục của
cọc. Sai lệch kích thước đường kính ngồi của đầu mối nối so với đường kính ngồi quy
định của cọc là từ - 0,5mm đến - 3mm.
+ Độ bền uốn của mối nối không nhỏ hơn độ bền uốn thân cọc.
+ Độ uốn của mối nối khi mômen uốn của mối nối đạt đến mômen uốn nứt, tương
đương với giá trị đo được khi kiểm tra đối với thân cọc.
- Yêu cầu cường độ nén của bê tông
Cường độ nén của bê tông chế tạo cọc PC không nhỏ hơn 50 MPa, tương ứng với cấp
độ bền chịu nén của bê tông không nhỏ hơn B40. Cường độ nén của bê tông chế tạo cọc
PHC không nhỏ hơn 80MPa, tương ứng với cấp độ bền chịu nén của bê tơng khơng nhỏ
hơn B60.
Kích thước, cường độ và các yêu cầu khác đối với cọc ly tâm dự ứng lực D300 được
nêu trong bảng 1.3 [2]
Bảng 1.3. Tiêu chuẩn kích thước và khả năng chịu lực của cọc ly tâm D300
Đường Chiều dày Cấp tải Momen uốn ứng suất hữu Khả năng bền
kính ngồi, thành cọc,
nứt
hiệu, N/mm2
cắt,
SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Chiều dài
cọc,
Trang 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGỌC
D, mm
300

GVHD : PGS.TS NGUYỄN MINH

d, mm
60

kN.m
A
B
C

24,5
34,3
39,2

3,92
7,85
9,81

kN

L, m

99,1
125,6
136,4

Từ 6 m đến
13 m

Nhà máy sản xuất loại cọc bê tông ly tâm dự ứng lực D300 sử dụng thép dự ứng lực
đường kính 7,5 với số lượng 6 thanh. Thép đai đường kính 3,5 với bước đai chia 2 vùng.
Vùng 1 là hai đầu cọc có chiều dài tính từ đầu cọc vào là 900mm, vùng này có bước đai
là 50mm. Vùng 2 là phần giữa cọc có chiều dài bằng chiều dài cọc trừ đi phần đầu cọc,
bước đai ở vùng 2 là 100mm.
Tỉ lệ thể tích cốt thép so với thể tích cọc là ≈ 0,175%, do q nhỏ so với thể tích bê
tơng cọc nên ta có thể bỏ qua khi tính tốn lượng bê tông sử dụng để đổ cọc.

SVTH: NGUYỄN VĂN SƠN

Trang 20