thiết kế nhà máy sản xuất bê tông công suất 3 00000 tấn

1

BÁO CÁO ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY BÊTÔNG


2

PHẦN I
MỞ ĐẦU VÀ GIỚI THIỆU CHUNG
I. MỞ ĐẦU
Bêtông 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 bêtông cốt thép, đồng thời với việc sử dụng bêtơng
và bêtơng cốt thép tồn khối đổ tại chỗ, cấu kiện bêtông 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 công
do đó các cấu kiện bê tơng đúc sẵn cũn sử dụng bị hạn chế. Với sự phát triển của nền
cụng nghiệp hiện đại và trình độ khoa học xây dựng, việc sản xuất cấu kiện bêtông 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 bêtơng cốt thép được áp dụng đó
tạo điều kiện để những nhà máy sản xuất các cấu kiện bêtông 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 bêtơng cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công nghiệp
sản xuất cấu kiện bêtông 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 bêtông 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 cơng lắp ghép, cấu kiện bằng bêtông cốt
thép và bêtông ứng suất trước ngày càng được sử dụng rộng rói.
Thế kỷ 20 cơng nghệ bêtơng đó trải qua một qng đường phát triển dài, đó mở
rộng lĩnh vực sử dụng bê tơng, 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 tốn xây dựng. Ngồi ra cơng nghệ bê tông giúp bảo vệ môi trường vỡ
cho phép sử dụng phế thải của các ngành công nghiệp năng lượng tạo ra hiệu quả kinh
tế kỹ thuật.


3
Ngày nay với những trang bị kỹ thuật hiện đại chúng ta có thể cơ giới hố tồn bộ dây
truyền cơng nghệ và tự động hố nhiều khâu sản xuất cấu kiện,một bước tiến đáng kể
đạt được ở các thập kỷ gần đây, khơng những đó điểu khiển được các tính chất kỹ
thuật của bê tụng, mà cũng tác động tích cực tới sự hình thành cấu trúc của bê tông
trên tất cả các công đoạn công nghệ sản xuất. Các loại bê tông mới đáp ứng đủ nhu
cầu của nền kinh tế thị trường và cho phép giải được hầu hết các bài tốn xây dựng.
Ngồi ra cơng nghệ bê tông giúp bảo vệ môi trường và cho phép sử dụng phế thải của
các ngành cụng nghiệp năng lượng tạo ra hiệu quả kinh tế kỹ thuật.
Ngày nay với những trang bị kỹ thuật hiện đại chúng ta có thể cơ giới hố tồn bộ dây
truyền cơng nghệ và tự động hoá nhiều khâu sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc
sẵn. , cấu kiện bằng bêtông cốt thép và bêtông ứng suất trước được sử dụng hết sức
rộng rãi, đặc biệt trong ngành xây dựng dân dụng và cơng nghiệp với các loại cấu kiện
có hình dáng kích thước và cơng dụng khác nhau như cột nhà, móng nền, dầm cầu
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.

Với sự phát triển như hiện nay chúng ta có thể cơ giới hóa tồn bộ dây chuyền cơng
nghệ và tự động hóa nhiều khâu sản xuất cấu kiện bê tong cốt thép đúc sẵn.Vấn đề
được đặt ra là chúng ta luôn phải cải tiến và phát triển công nghệ ngày một hoàn thiện
hơn.Với đề tài “Thiết kế nhà máy bê tông chế tạo ống dẫn nước và hỗn hợp bê tông
thương phẩm công suất 80000 m3/năm”
Bằng những hiểu biết và kiến thức đã học và tích lũy trong học tập chúng em đã hoàn
thành đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.Nguyễn Thiện Ruệ cùng tồn thể các thầy cơ
trong bộ mơn Cơng Nghệ Vật Liệu Xây Dựng đó giúp đỡ chúng em hồn thành đề tài
này. Em mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để đề tài của chúng em được hoàn
thiện hơn
Hà Nội ngày 07 tháng 01 năm 2013
Sinh viên thực hiện
,,,,,,,,,,
I.2. GIỚI THIỆU VỀ MẶT BẰNG NHÀ MÁY
Nhà máy được xây dụng để sản xuất các sản phẩm
-Ống dẫn nước cao áp(áp lực làm việc>10atm) dài 5m cụng suất 15000 m3/năm
-Ống dẫn nước thường dài 5m cụng suất 25000 m3/năm
-Hỗn hợp bê tông thương phẩm công suất 40000 m3/năm
Việc xây dựng nhà nhà máy bê tông và bê tông dúc sẵn cần thiết phải gắn liền với thị
trường tiêu thụ. Thị trường tiêu thụ các loại sản phẩm này là các khu đô thị các trung
tâm công nghiệp...Địa điểm xây dựng nhà máy phải phù hợp với nguyên tắc thiết kế


4
cơng nghiệp, phải đảm bảo cho chi phí vận chuyển nguyên vật liệu, tiêu thụ sản phẩm
thấp. Đó là cơ sở để hạ giá thành sản phẩm, tạo sự cạnh tranh tốt. Đồng thời địa điểm
nhà máy không đặt quá gần trung tâm vì tại đó khơng thuận tiện cho việc vận chuyển
nguyên vật liệu, giá thành đất xây dựng lớn làm tăng chi phí đầu tư hiệu quả kinh tế
giảm.

Sau khi xem xét các địa điểm xây dựng, tìm hiều nhu cầu thực tế xây dựng của các
tỉnh, thành phố lân cận, cũng như nguồn cung cấp nguyên vật liệu, hệ thống giao
thông vận tải cho thấy nhà máy đặt tại huyện Thạch Thất - Hà Nội gần Quốc lộ 21 và
Đại lộ Thăng Long cách trung tâm Hà Nội khoảng 20km.
1.Về hệ thống giao thụng vận tải
Nhà máy nằm cạnh tuyến giao thông quốc lộ 21,đại lộ Thăng Long
2. Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy:
Đá dăm: Đá dăm nguồn cung cấp chính là mỏ đá Cao Dương –Hũa Bỡnh với
khoảng cách vận chuyển là 42 km, đá dăm được vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ
có gắn rơmoóc
Cát vàng: Nguồn cung cấp là cát vàng sông Hồng, được vận chuyển về từ bãi cát đã
khai thác với khoảng cách vận chuyển 10 km, cát được chở trên các ơtơ tự đổ có gắn
rơmc
Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Bút Sơn. Ximăng được vận chuyển về
nhà máy bằng các ơtơ có gắn Stéc chuyên dụng. Khoảng cách vận chuyển là 70 km .
Sắt thép: Nguồn cung cấp là nhà máy thép Vinafco sắt thép được vận chuyển bằng
ôtô với khoảng cách vận chuyển là 80 km.
3. Điện nước nhân lực:
Do địa điểm nhà máy xây dựng tại huyện Thạch Thất nên việc cung cấp điện nước
rất thuận tiện. Nhân lực tuyển chọn trong vựng và các khu vực lân cận. Việc xây dựng
nhà máy tại Hà Nội một trung tâm lớn về kinh tế và văn hoá tạo nên điều kiện thuận
lợi cho việc cung cấp đào tạo, nâng cao trình độ cho đội ngũ cán bộ, công nhân lành
nghề.
4. Tiêu thụ sản phẩm:
Sản phẩm ống dẫn nước : nhà máy cung cấp cho thành phố sơn Tây địa bàn Hà Nội
và các tỉnh lân cận ...
Bê tông thương phẩm: cung cấp cho các cơng trình quanh Hà Nội,khu cụng nghiệp
Thạch Thất Quốc Oai ,Hũa Lạc
Do có thuận lợi về giao thong nên sản phẩm được vận chuyển đi tiêu thụ dễ dàng
làm giảm chi phí vận chuyển nên tổng giá thành sản phẩm giảm tăng sức cạnh tranh

trên thị trường.
5. Vệ sinh môi trường:


5
Địa điểm nhà máy xây dựng cách xa khu dân cư đơ thị lớn do đó hoạt động của nhà
máy ít gây ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và các hoạt động đời sống của nhân
dân.Để đảm bảo vệ sinh môi trường trong và xung quanh nhà máy ta bố trí trồng
nhiều cây xanh để làm giảm ơ nhiễm.
Kết luận:Việc chọn địa điểm nhà máy như trên là hợp lý thuận tiện giỏ thành đất xây
dựng không cao làm giảm chi phí đầu tư.Điều kiện cung cấp về nguyên vật liệu lao
động và tiêu thụ sản phẩm thuận lợi.Các yếu tố trên rất phù hợp với nguyên tắc thiết
kế dây chuyền công nghệ.

I.3. CÁC LOẠI SẢN PHẨM MÀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT
1. Bêtông thương phẩm.
Nhà máy sản xuất các loại bêtơng thương phẩm có các mác sau:300,350,400, 500,
600. Chất lượng của hỗn hợp bêtông sẽ quyết định chất lượng của sản phẩm mà nó tạo
thành vì thế để sản xuất được sản phẩm có chất lượng tốt ta phải chú ý đến khâu chế
tạo hỗn hợp bêtông. Để chế tạo được hỗn hợp bê tông tốt ta phải hiểu rõ về sự hình
thành và cấu tạo của hỗn hợp bêtơng , các tính chất của hỗn hợp bêtơng , sự ảnh
hưởng của các thành phần trong hỗn hợp bêtông đến các tính chất đó . Các thành phần
tạo nên hỗn hợp bêtơng bao gồm: cốt liệu, chất kết dính, nước và phụ gia. Các thành
trong hỗn hợp bêtông được phối hợp theo một tỉ lệ nhất định và hợp lý, tuỳ theo các
chỉ tiêu yêu cầu, được nhào trộn đồng đều nhưng chưa bắt đầu quá trình ninh kết và
rắn chắc. Việc xác định tỷ lệ cấp phối và yêu cầu chất lượng của hỗn hợp bêtông
không những nhằm đảm bảo các tính năng kĩ thuật của bêtơng ở những tuổi nhất định
mà còn phải thoả mãn các yêu cầu công nghệ, liên quan đến việc xác định thiết bị tạo
hình, đổ khn , đầm chặt và các chế độ công tác khác. Các loại hỗn hợp bêtông
thương phẩm sẽ được cung cấp cho thị trường tiêu thụ vào cả ban ngày và đêm đối

với khu vực nội thành Hà Nội thì chỉ vào ban đêm ban ngày khơng cho xe chở bê tơng
ra vào thành phố, vì vậy các loại hỗn hợp bêtông này sẽ được vận chuyển theo đơn đặt
hàng. Với các cơng trình khác nhau cần có các chỉ tiêu kĩ thuật đối với hỗn hợp
bêtơng khác nhau. Chính vì vậy tại mỗi cơng trình xây dựng có những địi hỏi khác
nhau về chất lượng của hỗn hợp bêtơng cả về cường độ lẫn tính cơng tác.
2. ống dẫn nước thường.
Có nhiều phương pháp để tạo hình ống dẫn nước thường :
Phương pháp đầm : thường dùng sản xuất ống có kích thước và khối lượng lớn như
∅1500, ∅1700, ∅2000.
Phương pháp quay li tâm : thường dùng để chế tạo các sản phẩm có đường kính nhỏ
và trung bình như : ∅500, ∅600, ∅700, ∅1000, ∅1200


6
Phương pháp rung có gia tải : sử dụng hỗn hợp bêtông cứng tháo khuôn sản phẩm
ngay sau khi tạo hình
Với nhà máy của ta dùng phương pháp quay li tâm để chế tạo ống dẫn nước thường
với các loại ống có đường kính trong ∅500, ∅1000, ∅1500mm.
Sản phẩm ống dẫn nước thường được cho theo bảng sau
TT

Loại
ống

Vbt
sp
3

Các kích thước cơ bản (mm)

0

1

2

3

4

La

Lb

L

550

180

5000

1

∅500

m
0,6

2

∅1000

1,41

1000

1170

1370

1146

1166

550

180

5000

3

∅1500

2,56

1500

1700

1900

1676

1696

550

180

5000

D
500

D
630

D
830

D
606

D
626

Lb

La
5000

3. Ống dẫn nước cao áp :
Có nhiều phương pháp để tạo hình ống dẫn nước cao áp , với nhà máy của ta sử
dụng phương pháp rung ép thuỷ lực để chế tạo các loại ống khác nhau. Các ống dẫn
nước chịu áp lực làm việc với áp suất p =10÷15 atm và áp lực thử từ 13÷18 atm. Chế
tạo ống có đường kính trong ∅ = 500÷1600 mm, dài 5m, bề dày thành ống từ 55÷85
mm. Phương pháp này có ưu việt hơn hẳn phương pháp cơng nghệ ba giai đoạn là chế
tạo được ống có áp lực làm việc cao hơn mà q trình cơng nghệ lại đơn giản và chất
lượng lớp bảo vệ cốt thép tốt hơn.


7
Với nhà máy của ta dùng phương pháp rung ép thuỷ lực để chế tạo ống dẫn nước cao
áp với các loại ống có đường kính trong ∅500, ∅700, ∅1000mm.
Các sản phẩm ống dẫn nước cao áp được cho theo bảng sau:
TT Loại
ống

Vbt
sp
3

1
2
3

∅500
∅700

∅1000

m
0,56
0,82
1,32

Các kích thước cơ bản (mm)
0

D
500
700
1000

1

D
644
854
1174

2

D
800
1032
1354

3

D
620
830
1150

4

D
640
850
1170

La

Lb

Lc

L

510
550
550

185
185
185

40

40
40

5000
5000
5000

I.4. YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGUYÊN VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT CÁC
SẢN PHẨM
1 Yêu cầu đối với bêtông dùng để sản xuất ống dẫn nước thường
Xi măng dung là xi măng pooclang PC40,và phải thỏa mãn các yêu cầu như trong
bảng sau:
STT
Tên chỉ tiêu cơ lý
Chỉ tiờu
1
Giới hạn bền khi nén(Mpa),không nhỏ hơn
-Sau 3 ngày
21
-Sau 28 ngày
40
2
Độ mịn lượng hạt sót sang 4900 lỗ,không nhỏ hơn %
15
2
Tỷ diện bề mặt(cm /g),không nhỏ hơn
2500
3
Tính ổn định thể tích
a.Đối với mẫu thử bánh đa

Tốt
b.Đối với mẫu thử theo phương pháp Satalie,khụng
lớn hơn,mm
10
4
Thời gian ninh kết
-Bắt đầu,không sớm hơn,phút
45
-Kết thúc,không muộn hơn,giờ
10
-Cốt liệu lớn(đá dăm)
Theo TCVN 7570-2006:
Cốt liệu lớn có thể được cung cấp dưới dạng hỗn hợp nhiều cỡ hạt hoặc các cỡ hạt
riêng biệt.Thành phần hạt của cốt liệu lớn biểu thị bằng lượng sót tích lũy trên các
sang được quy định trong bảng
Cỡ sang(mm) 1,25Dmax
Lượng sót tích
lũy %
0

Dmax
0-10

(Dmax+Dmin)
40-70

Dmin
90-100

0

8

20
40
60
80
100

dMin

dMax + dMin

dMax

1,25dMax

2
Hàm lượng thoi dẹt không quá 15%
Hàm lượn tạp chất sét khơng q 1%
Tính chất của nguyện liệu đá dăm
Khối lượng riêng 2,7 g/cm3
Khối lượng thể tích xốp 1,5g/cm3
Độ rỗng r=0,44
Hàm lượng bùn sét 0,78%
Độ nén dập <11%
Cỡ hạt Dmax=20mm
-Cốt liệu nhỏ
Để chế tạo bê tông ta sử dụng cát vàng họ cát khơ có>1300kg/m3.Loại cát này

thường được sử dụng để chế tạo bê tông mác cao. Thành phần hoá học chủ yếu của
loại cát này là SiO2. u cầu cát phải sạch, khơng lẫn tạp chất có hại. Tạp chất có hại
trong cát chủ yếu là các loại mi-ca, các hợp chất của lưu huỳnh, các tạp chất hữu cơ
và bụi sét.
Mi-ca có cường độ bản thân bé, ở dạng phiến mỏng, lực dính với ximăng rất yếu.
Mi-ca lại dễ phong hoá, nên làm giảm cường độ và tính bền vững của bêtơng .
Các hợp chất lưu huỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với ximăng .
Tạp chất hữu cơ là xác động vật và thực vật mục nát lẫn trong cát, làm giảm lực dính
kết giữa cát và ximăng , ảnh hưởng đến cường độ, mặt ximăng trên 25%. Nếu cát có
chứa nhiều tạp chất hữu cơ thì có thể rửa bằng nước sạch.


9
Bụi sét là những hạt bé hơn 0,15mm, chúng bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự dính
kết giữa cát và ximăng , làm giảm cường độ và ảnh hưởng đến tính chống thấm của
bêtơng .
Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nước của cát, đặc tính của cát là thể tích thay đổi theo
độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 ÷7%
Tính chất của nguyên liệu cát:
Khối lượng riêng : 2,65g/cm3
3

Khối lượng thể tích : 1,5g/cm
Độ rỗng
: 43,4%
Môđun độ lớn
: M = 2.6
Thành phần hạt của cốt liệu nhỏ đảm bảo nằm trong vùng quy phạm, quy phạm này
áp dụng cho cát chế tạo bê tông nặng, đây cũng là loại bê tông nhà máy của chúng ta
sản xuất nên ta có thể áp dụng quy phạm này. Sau đây là bảng quy phạm của cát mà

loại cát nhà máy nhập về phải nằm trong vùng quy phạm này.
Kích thước mắt
sàng,mm
Lượng cát tích luỹ
Theo quy phạm, Ai%

5

2,5

1,2

0,6

0,3

0,15

0

0 ÷20

15 ÷45

35 ÷70

70 ÷ 90

90÷100

0
20
40
60
80
100
0 0,3 0,6
0,15

1,2

2,5

5,0

Nước nhào trộn cho hỗn hợp bê tông:Để chế tạo hỗn hợp bê tong phải sử dụng loại
nước sạch được sử dụng trong sinh hoạt không nên sử dụng các loại nước ao hồ cống
rónh cỏc loại nước cơng nghiệp.Nước khơng được chứa các loại muối ,axít chất hữu
cơ cao hơn lượng cho phép cụ thể lượng muối trong nước không lớn hơn 50g/l.Trong
đó các loại muối sunfat khơng lớn hơn 2700mg/l lượng ngạm axit PH>4.Để đảm bảo
chất lượng như trên nhà máy phải có trạm bơm lọc và bể chứa riêng được sự kiểm tra
của phũng thớ nghiệm.


10
2.Yêu cầu bê tong sản xuất ống dẫn nước cao áp
Cốt liệu dung là cốt liệu chất lượng tốt bê tông sử dụng mác 500
Xi măng sử dụng yêu cầu như đối với bê tông sản xuất ống dẫn nước thường
Đá dăm:Dmax=10mm
Kích thước hốc sàng

Dmin

D max + D min
2

Dmax

1,25Dmax

Lượng sót tích luỹ
theo % khối lượng

90÷100

0÷10

0

0

Dmin

D max + D min
2

Dmax

1,25Dmax

Cốt liệu nhỏ (Cát) :
Để chế tạo bê tông ta sử dụng cát vàng thuộc họ cát khơ có γo≥1500 kg/m3. Loại cát
này thường được sử dụng để chế tạo bê tông mác cao. Thành phần hoá học chủ yếu
của loại cát này là SiO2. Yêu cầu cát phải sạch, không lẫn tạp chất có hại. Tạp chất có
hại trong cát chủ yếu là các loại mi-ca, các hợp chất của lưu huỳnh, các tạp chất hữu
cơ và bụi sét.
Mi-ca có cường độ bản thân bé, ở dạng phiến mỏng, lực dính với ximăng rất yếu.
Mi-ca lại dễ phong hoá, nên làm giảm cường độ và tính bền vững của bêtơng, vì thế
lượng mi-ca không được quá 0,5%.
Các hợp chất lưu huỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với ximăng, nên lượng
của nó trong cát tính quy ra SO3 khơng quá 1%.
Tạp chất hữu cơ là xác động vật và thực vật mục nát lẫn trong cát, làm giảm lực dính
kết giữa cát và ximăng, ảnh hưởng đến cường độ, mặt khác có thể tạo nên axít hữu cơ
gây tác dụng xâm thực đến ximăng làm giảm cường độ của ximăng trên 25%. Nếu cát
có chứa nhiều tạp chất hữu cơ thì có thể rửa bằng nước sạch.


11
Bụi sét là những hạt bé hơn 0,15mm, chúng bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự dính
kết giữa cát và ximăng, làm giảm cường độ và ảnh hưởng đến tính chống thấm của
bêtơng . Quy phạm quy định khơng quá 5%
Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nước của cát, đặc tính của cát là thể tích thay đổi
theo độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 ÷7%
Tính chất của ngun liệu cát:
Khối lượng riêng : 2,65g/cm3
3

Khối lượng thể tích : 1,5 g/cm
Độ rỗng
: 43,4%

Môđun độ lớn
: M = 2.6
Thành phần hạt của cốt liệu nhỏ đảm bảo nằm trong vùng quy phạm, quy phạm này
áp dụng cho cát chế tạo bê tông nặng, đây cũng là loại bê tông nhà máy của chúng ta
sản xuất nên ta có thể áp dụng quy phạm này. Sau đây là bảng quy phạm của cát mà
loại cát nhà máy nhập về phải nằm trong vùng quy phạm này.
Kích thước mắt
sàng,mm
Lượng cát tích luỹ
Theo quy phạm, Ai%

5

2,5

1,2

0,6

0,3

0,15

0

0 ÷20

15 ÷45

35 ÷70

70 ÷ 90

85 ÷100

0
20
40
60
80
100
0 0,3 0,6
0,15

1,2

2,5

5,0

3. Yêu cầu đối với bêtông thương phẩm mác 300,350,400,500, 600
Bêtông thương phẩm mác này có độ sụt là 12 cm, do vậy ta phải dùng phụ gia siêu
dẻo để làm tăng độ sụt của bêtơng, giảm lượng dùng nước và do đó tăng cường độ của
bêtơng.
Từ đó ta có u cầu đối với từng loại vật liệu như sau:


12
Ximăng : ximăng được dùng là loại ximăng PC40, bảo đảm các tính chất đã quy định
Cốt liệu lớn (Đá dăm) : đá dăm có chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm, cấp phối hạt

trong quy phạm .
Cốt liệu nhỏ (Cát) : cát cũng có yêu cầu như ở trên
Nước nhào trộn cho hỗn hợp bêtông :
Để chế tạo hổn hợp bê tông phải sử dụng loại nước sạch được sử dụng trong sinh
hoạt, không nên sử dụng các loại nước ao, hồ, cống rãnh, các loại nước công nghiệp.
Nước khơng được chứa các loại muối, axít, các chất hữu cơ cao hơn lượng cho phép
cụ thể: Tổng số các loại muối có trong nước khơng lớn hơn 5000mg/l. Trong đó các
loại muối sunfats khơng lớn hơn 2700mg/l, lượng ngậm axits pH>4. Để đảm bảo chất
lượng như trên nhà máy phải có trạm bơm lọc và bể chứa riêng được sự kiểm tra của
phịng thí nghiệm.
Phụ gia siêu dẻo SELFILL-4R có thơng số kỹ thuật sau (theo tài liệu của IMAG)
Thơng số kỹ thuật

Chỉ tiêu

Thành phần chính

Naphtalene formaldehyde sulphonate

Màu sắc

Nâu sẫm

Tỷ trọng

1,15 –1,2

PH

8 –9

Tỷ lệ lượng dùng

0,7 –1,4 lít cho 100kg ximăng

Cho phép giảm nước tới

18 –25% lượng nước nhào trộn

Chứa ion clo

Khơng

Đóng gói

5,20,100 lít/ thùng

I.5. TÍNH TỐN CẤP PHỐI BÊTƠNG
1. Bêtơng để sản xuất ống dẫn nước thường :
Bê tông M300, độ sụt SN = 8 cm
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm
1.1. Lượng dùng nước.


13
Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách “Giáo trình cơng nghệ bê tơng xi măng”
tập 1) với bê tơng có Dmax = 20 mm, SN = 8 cm ta có được lượng dùng nước cho
1 m3 bê tơng là: N = 195 l/m3 .

Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 195 + 15 = 210 (l/m 3 )
1.2. Lượng dùng xi măng
Theo Bơlơmây – Skramtaep có cơng thức.
R
X
= 28 ± 0,5
N A.R x

Trong đó:
R28 là cường độ bê tơng ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 300
Rx là mác xi măng, Rx = 400
A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu trung bình
A = 0,6
X
N

Giả sử

< 2,5

X
300
=
+ 0,5
N 0,6 × 400

=1,75

Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X =

X
N

. N = 1,75x210 =368 kg

Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) để
tra hệ số Kđ
Nội suy ta có:

K

368
d

=K

350
d

400
350
Kd − Kd
+
.( 368 − 350)
400 − 350

368
K d = 1,42 +

=1,438

1.3.Xác định lượng dùng đá.

1,47 − 1,42
.( 368 − 350)
400 − 350


14

Đ=

1000.δ Vd
rd .( K d − 1) + 1

Trong đó:
δvđ : Khối lượng thể tích đổ đống của đá δvđ = 1,5 g/cm3
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn

rd = 1 -

δ vd
δd

1,5
2,7

=1-

= 0,44%

δd: Khối lượng riêng của đá δd = 2,7 g/cm3

⇒Đ=

1000 × 1,5
= 1209
0,44× (1,438 − 1) + 1

(kg)

1.4. Xác định lượng dùng cát.

C = [ 1000 - (

X N D
+
+
δX δ N δd

) ]. δc

Trong đó:
X : Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông
N : Lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông
C : Lượng dùng cát cho 1 m3 bê tông
D : Lượng dùng đá cho 1 m3 bê tông
δx : Khối lượng riêng của xi măng và δx = 3,1 kg/l
δn : Khối lượng riêng của nước và δn = 1 kg/l
δd : Khối lượng riêng của đá và δd = 2,7 kg/l
δc : Khối lượng riêng của cát và δc = 2,65 kg/l

368 210 1209
+
+
3,1
1
2,7

C = [ 1000 - (

)]×2,65 = 593 (kg)

Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:

mc =

C
593
=
= 0,33
C + D 593 + 1209

Mức ngậm cát quay ly tâm được kiểm tra theo lượng đá dăm.Thể tích tự nhiên của đá
khơng lớn hơn 0,7m3/m3 bê tông
Vậy lượng đá D ≤ 0,7.1500=1050(kg)
Chọn D = 1050 , mc = 0,33, C = 517


15
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : Đ: N = 368 : 517:1050 : 210

1.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 3% ; Wd = 1%
Lượng đá cần dùng là

Đ=

100 × 1050
= 1061
100 − 1

Lượng nước trong đá dăm là :

(kg)

Nd = 1061×1% = 10,61 lít

Lượng cát cần dùng là :

C=

100 × 517
100 − 3

Lượng nước trong cát là :

= 533 (kg)
Nc = 533×3% = 15,99 lít

Lượng nước thực tế là : N = 210 – (10,61 + 15,99) = 183. lít
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 300

X : C : Đ : N = 368: 533 : 1061: 183
2. Bêtông để sản xuất ống dẫn nước cao áp
Bê tông M500, độ sụt SN = 2 cm ,ĐC = 10s
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng tốt, Dmax = 10 mm
Xác định tỷ lệ theo cường độ yêu cầu
R28 = 500 => = 0,33 (ngoại suy theo bảng xác định tỷ lệ theo cường độ trung bình
yêu cầu ACI-211.1-91)
Tra bảng xác định lượng dùng nước sơ bộ và hàm lượng bọt khí ACI-211.1-91
N =190 (lít), ε =3%.
Xác định lượng dùng xi măng
X = .N = .190 =576 (kg)
Xác định lượng dùng sơ bộ cốt liệu


16
Tra bảng thể tích của đá ở trạng thái khơ chọc chặt cho 1m3

hỗn hợp bê tông

Vod =0,48 m3
Lượng dùng đá D = Vod . γocođ =0,48.1700 = 816 (kg)
Bảng thể tích cốt liệu lớn ở trạng thái khơ chọc chặt cho 1m 3 bê tông
Mô đun độ lớn của cát
Dmax(mm)

2,4

2,6

2,8

3,0

10

0,5

0,48

0,46

0,44

12,5

0,59

0,57

0,55

0,53

20

0,66

0,64

0,62

0,6

25

0,71

0,69

0,67

0,65

40

0,75

0,73

0,71

0,69

70

0,82

0,8

0,78

0,76

150

0,85

0,85

0,83

0,81

Lượng dùng cát

C =[1000-(

mc =

X N D
+
+
δX δ N δd

+10ε)] . δc =776 (kg/m3)

C
766

=
= 0,49
C + D 776 + 816

Cấp phối chuẩn
X : C : Đ : N = 576: 776 : 816: 190
2.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 3% ; Wd = 1%
Lượng đá cần dùng là


17

Đ=

100 × 816
= 824
100 − 1

Lượng nước trong đá dăm là :

(kg)

Nd = 824×1% = 8,24 lít

Lượng cát cần dùng là :

C=

100 × 776

100 − 3

Lượng nước trong cát là :

= 799 (kg)
Nc = 799x3% = 23,97 lít

Lượng nước thực tế là : N = 190 – (8,24 + 23,97) = 159 lít
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 500 là
X : C : Đ : N = 576 : 799 : 824 : 159
3. Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 300
Bê tông M300, độ sụt SN = 12 cm
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm

R 28 = A.R x .(
Theo Bơlơmây – Skramtaep có cơng thức:

R 28
X
=
+ 0,5
N A.R x

⇒

Trong đó:

R28 = 300 kG/cm2

Nên:

X
− 0,5)
N

Rx = 400 kG/cm2

X
300
=
+ 0,5
N 0,6 × 400

= 1,75

N
⇒ X

A = 0,6

= 0,57

Ta phối theo đường No3 : tức là 42% C + 58%D, dựa vào bảng 8 cho hỗn hợp
bêtông (với độ sụt trung bình)

⇒µ

=4,3+

4,7 − 4,3
0,60 − 0,55

.(0,57- 0,55) = 4,46; (phương pháp nội suy)


18

ε.1000
100
1 N %C.µ %D.µ
+ +
+
ρx X
ρc
ρd
1000 −

Lượng ximăng cho 1m3 hỗn hợp bêtông :

X=

2.1000
100
1
0,42.4,46 0,58.4,46
+ 0,57 +
+
3,1

2,65
2,7
1000 −

X=

N=

N
X

= 383 kg/m3

.X = 0,57.383 = 218 lít/m3

C= %C.
D= %D.

µ
µ

.X = 0,42.4,46.383 = 718 kg/m3
.X = 0,58.4,46.383 = 991 kg/m3

Mức ngậm cát : mc=

C
718
=
= 0,42

C + D 718 + 991

Lượng phụ gia siêu dẻo sử dụng 1lít/100kg ximăng: P= 1.3,83=3,83lít.Khi có tính phụ
gia, lượng nước sẽ giảm đi khi đó N1 = k1. N
Với : k1 =(100 -

∆

∆

N)/100 ; N= 20 % .

Trị số giảm nước của hỗn hợp bêtông với phụ gia: k1=(100 -20)/100=0,8
Lượng nước sơ bộ khi dùng phụ gia là :
N1 = 0,8 . 218 = 174,4 lít/m3
Cấp phối chuẩn
X : C : Đ : N = 383 : 718 : 991 : 174,4
Thực tế trong sản xuất cát , đá có độ ẩm : Wc = 3 % , Wd = 0,5%

Ctt=

100.717
100 − 3

= 740 kg/m3


19

Dtt =

100.991
100 − 0,5

= 996 kg/m3

Xtt = X = 383 kg/m3
Ntt = N – (Ctt.Wc+Dtt.Wd) = 174,4 - (740.0,03 +996.0,005) = 147,2 lít/m3
Vậy cấp phối thực tế của1m3 hỗn hợp bê tông mác M300 là
Xtt : Ctt : Dtt : Ntt = 383 : 740 : 996 : 147,2 ; P=3,83lít
4. Hỗn hợp bê tơng thương phẩm M350
Bê tơng M350, độ sụt SN = 12 cm
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm

R 28 = A.R x .(
Theo Bôlômây – Skramtaep có cơng thức:

⇒

X
− 0,5)
N

R 28
X
=
+ 0,5
N A.R x

Trong đó:
R28 = 350 kG/cm2
Rx = 400 kG/cm2
A = 0,6

Nên:

X
350
=
+ 0,5
N 0,6 × 400

= 1,96

N
⇒ X

= 0,51

Ta phối theo đường No3 : tức là 42% C + 58%D, dựa vào bảng 8 cho hỗn hợp
bêtơng (với độ sụt trung bình)

⇒µ

=3,8+

4,3 − 3,8
0,55 − 0,5

.(0,51- 0,5) = 3,9; (phương pháp nội suy)


20

ε.1000
100
1 N %C.µ %D.µ
+ +
+
ρx X
ρc
ρd
1000 −

Lượng xi măng cho 1m3 hỗn hợp bêtông :

X=

2.1000
100
1
0,42.3,9 0,58.3,9
+ 0,51 +
+
3,1
2,65
2,7
1000 −

= 428 kg/m3

X=

N=

N
X

.X = 0,51.428 = 218,4 lít/m3

C= %C.
D= %D.

µ
µ

.X = 0,42.3,9.428 = 701 kg/m3
.X = 0,58.3,9.428 = 968 kg/m3

Mức ngậm cát : mc=

C
701
=
= 0,42
C + D 701 + 968

Lượng phụ gia siêu dẻo sử dụng 1lít/100kg ximăng: P= 1.4,28=4,28lít.Khi có tính phụ

gia, lượng nước sẽ giảm đi khi đó N1 = k1. N
Với : k1 =(100 -

∆

∆

N)/100 ; N= 20 % .

Trị số giảm nước của hỗn hợp bêtông với phụ gia: k1=(100 -20)/100=0,8
Lượng nước sơ bộ khi dùng phụ gia là :
N1 = 0,8 . 218,4 = 174,72 lít/m3
Cấp phối chuẩn
X : C : Đ : N = 428 : 701 : 968 : 174,72
Thực tế trong sản xuất cát , đá có độ ẩm : Wc = 3 % , Wd = 0,5%

Ctt=

Dtt =

100.701
100 − 3

= 722,7 kg/m3

100.968
100 − 0,5

= 973 kg/m3

21
Xtt = X = 428 kg/m3
Ntt = N – (Ctt.Wc+Dtt.Wd) = 174,72 - (722,7.0,03 +973.0,005) = 148,2 lít/m3
Vậy cấp phối thực tế của1m3 hỗn hợp bê tông mác M350 là
Xtt : Ctt : Dtt : Ntt = 428 : 722,7 : 973 : 148,2 ; P=4,28lít
5. Hỗn hợp bê tơng thương phẩm M400
Bê tông M400, độ sụt SN = 12 cm
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm

R 28 = A.R x .(
Theo Bơlơmây – Skramtaep có cơng thức:

X
− 0,5)
N

⇒

R 28
X
=
+ 0,5
N A.R x
Trong đó:
R28 = 400 kG/cm2

Nên:

Rx = 400 kG/cm2

X
400
=
+ 0,5
N 0,6 × 400

A = 0,6

= 2,17

N
⇒ X

= 0,46

Ta phối theo đường No3 : tức là 42% C + 58%D, dựa vào bảng 8 cho hỗn hợp
bêtông (với độ sụt trung bình)

⇒µ

=3,2+

3,8 − 3,2
0,50 − 0,45

.(0,46- 0,45) = 3,32 ;

(phương pháp nội suy)

ε.1000
100
1 N %C.µ %D.µ
+ +
+
ρx X
ρc
ρd
1000 −

Lượng ximăng cho 1m3 hỗn hợp bêtông :

X=


22
2.1000
100
1
0,42.3,32 0,58.3,32
+ 0,46 +
+
3,1
2,65
2,7
1000 −

X=

N=

N
X

= 485 kg/m3

.X = 0,46.485 = 223 lít/m3

C= %C.
D= %D.

µ
µ

.X = 0,42.3,32.485 = 676 kg/m3
.X = 0,58.3,32.485 = 934 kg/m3

Lượng phụ gia siêu dẻo sử dụng 1lít/100kg ximăng: P= 1.4,85=4,85lít/m3
Khi có tính phụ gia, lượng nớc sẽ giảm đi khi đó N1 = k1. N
Với : k1 =(100 -

∆

∆

N)/100 ; N= 20 % .

Trị số giảm nước của hỗn hợp bêtông với phụ gia : k1=(100 -20)/100=0,8

Lượng nước sơ bộ khi dùng phụ gia là :
N1 = 0,8 . 223 = 178,4 lít/m3
Thực tế trong sản xuất cát , đá có độ ẩm : Wc = 3 % , Wd = 0,5%

Ctt=

Dtt =

100.676
100 − 3

= 697 kg/m3

100.934
100 − 0,5

= 939 kg/m3

Xtt = X = 485 kg/m3
Ntt = N – (Ctt.Wc+Dtt.Wd) = 178,4 - (697.0,03 + 939.0,005) = 152,8 lít/m3
Vậy cấp phối thực tế của1m3 hỗn hợp bê tông mác M400 là :
Xtt : Ctt : Dtt : Ntt = 485 : 697 : 939 : 152,8; P=4,85lít
6. Hỗn hợp bê tơng thương phẩm M500
Bê tơng M500, độ sụt SN =1 2 cm
Vật liệu sử dụng :


23
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng trung bình , Dmax =20 mm

Tra bảng xác định tỷ lệ

theo cường độ yêu cầu
Cường độ R28(Mpa)
45
40

Tỷ lệ
0,38
0,43

35
30
25
20
15

0,48
0,55
0,62
0,7
0,8

R28 = 500 => = 0,33 (ngoại suy theo bảng xác định tỷ lệ theo cường độ trung bình
yêu cầu ACI-211.1-91)
Tra bảng xác định lượng dùng nước sơ bộ và hàm lượng bọt khí ACI-211.1-91
N =200 (lít), ε =2%.
Dùng phụ gia giảm nước 20% nước => N = 160 lít
Xác định lượng dùng xi măng
X = .N = .160 =484,8 (kg)

Xác định lượng dùng sơ bộ cốt liệu
Tra bảng thể tích của đá ở trạng thái khô chọc chặt cho 1m3

hỗn hợp bê tông

Vod =0,64 m3
Lượng dùng đá D = Vod . γocođ =0,64.1650 = 1056 (kg)
Bảng thể tích cốt liệu lớn ở trạng thái khơ chọc chặt cho 1m 3 bê tông
Mô đun độ lớn của cát
Dmax(mm)

2,4

2,6

2,8

3,0

10

0,5

0,48

0,46

0,44

12,5

0,59

0,57

0,55

0,53

20

0,66

0,64

0,62

0,6

25

0,71

0,69

0,67

0,65

40

0,75

0,73

0,71

0,69


24

70

0,82

0,8

0,78

0,76

150

0,85

0,85

0,83

0,81

Lượng dùng cát

C =[1000-(

mc =

X N D
+
+
δX δ N δd

+10ε)] . δc =722 (kg/m3)

C
722
=
= 0,41
C + D 722 + 1056

Cấp phối chuẩn
X : C : Đ : N = 484,8: 722 : 1056: 160
2.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 3% ; Wd = 0,5%
Lượng đá cần dùng là

Đ=

100 × 1056

= 1061
100 − 0,5

Lượng nước trong đá dăm là :

(kg)

Nd = 1061×0,5% = 5,3 lít

Lượng cát cần dùng là :

C=

100 × 722
100 − 3

Lượng nước trong cát là :

= 744 (kg)
Nc = 744x3% = 22,32 lít

Lượng nước thực tế là : N = 190 – (5,3 + 22,32) = 134,4 lít
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 500 là
X : C : Đ : N :PG= 484,8: 744 : 1061 : 134,4:4,85
7. Hỗn hợp bê tông thương phẩm M600
Bê tông M600, độ sụt SN =1 2 cm


25
Vật liệu sử dụng :

Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng trung bình , Dmax =20 mm
Tra bảng xác định tỷ lệ

theo cường độ yêu cầu
Cường độ R28(Mpa)
45
40

Tỷ lệ
0,38
0,43

35
30
25
20
15

0,48
0,55
0,62
0,7
0,8

R28 = 60 => = 0,3 (ngoại suy theo bảng xác định tỷ lệ theo cường độ trung bình yêu
cầu ACI-211.1-91)
Tra bảng xác định lượng dùng nước sơ bộ và hàm lượng bọt khí ACI-211.1-91
N =200 (lít), ε =2%.
Dùng phụ gia giảm nước 20% nước => N = 160 lít

Xác định lượng dùng xi măng
X = .N = .160 =533 (kg)
Xác định lượng dùng sơ bộ cốt liệu
Tra bảng thể tích của đá ở trạng thái khô chọc chặt cho 1m3

hỗn hợp bê tông

Vod =0,64 m3
Lượng dùng đá D = Vod . γocođ =0,64.1650 = 1056 (kg)
Bảng thể tích cốt liệu lớn ở trạng thái khô chọc chặt cho 1m 3 bê tông
Mô đun độ lớn của cát
Dmax(mm)

2,4

2,6

2,8

3,0

10

0,5

0,48

0,46

0,44

12,5

0,59

0,57

0,55

0,53

20

0,66

0,64

0,62

0,6

25

0,71

0,69

0,67

0,65