Thiết kế nhà máy bê tông có công suất 60 000 m3năm sản xuất các sản phẩm

Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Mở đầu
Đề tài: Thiết kế nhà máy bê tông có công suất 60.000 m
3
/năm sản xuất các
sản phẩm:
+ Cột điện cao áp dài 22 26 m công suất 10.000 m
3
/năm.
+ Cột điện tiết diện tròn rỗng dài 10 20 m công suất 15.000 m
3
/năm.
+ Bê tông thơng phẩm công suất 35.000 m
3
/năm.
Nhiệm vụ thiết kế kho xi măng
1/ Sơ lợc về sự phát triển của cấu kiện bê tông đúc sẵn:
ở những thế kỷ trớc công tác xây dựng cơ bản ít phát triển, tốc độ xây
dựng chậm.
Những năm 30- 40 của thế kỷ 19 công nghiệp sản xuất xi măng poóc
lăng ra đời tạo ra một chuyển biến cơ bản trong xây dựng. Cho đến những năm
70- 80 của thế kỷ này bê tông cốt thép mới bắt đầu sử dụng nhiều trong lĩnh
vực xây dựng. Loại vật liệu này có nhiều tính u việt đã phát triển nhanh chóng
và chiếm địa vị quan trọng các loại vật liệu xây dựng.
Trong quá trình sử dụng ngời ta ngày càng hoàn thiện các phơng pháp
tính toán kết cấu, càng phát huy đợc tính u việt và hiệu quả sử dụng của chúng.
Những năm đầu thế kỷ 20 cấu kiện bê tông cốt thép đúc rắn ra đời. Việc sản
xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn bằng thủ công đã dần dần đợc thay thế bằng ph-
ơng pháp cơ giới. Việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất
các cấu kiện bê tông cốt thép và đợc áp dụng vào sản xuất đã tạo điều kiện ra
đời những nhà máy sản xuất cấu kiện cốt thép đúc sẵn đầu tiên.

Mấy thập niên vừa qua, những thành tựu nghiên cứu về lý luận cũng nh
về phơng pháp tính toán bê tông cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành
công nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép phát triển. Đặc biệt thành công
của việc nghiên cứu bê tông cốt thép ứng suất trớc và ứng dụng nó vào sản xuất
cấu kiện bê tông là một thành tựu có ý nghĩa to lớn. Nó cho phép tận dụng tốt
các u điểm của bê tông mác cao và cốt thép cờng độ cao, tiết kiệm đợc bê tông
và sắt thép. Nhờ đó có thể thu nhỏ kích thớc cấu kiện, giảm nhẹ khối lợng,
nâng cao khả năng chịu tải trọng và khả năng chống nứt của cấu kiện bê tông
cốt htép.
Ngày nay ở những nớc phát triển, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ
thuật. Việc công nghiệp hoá ngành xây dựng, cơ giới hoá thi công, lắp ghép
cấu kiện bằng bê tông cốt thép. Và bê tông cốt thép ứng suất trớc đợc sử dụng
rộng rãi. Đặc biệt trong ngành xây dựng công nghiệp dân dụng, với các loại
cấu kiện đúc sẵn ngày càng phong phú, đa dạng nh : cọc móng, panen,cột nhà
công nghiệp, dầm cầu chạy Đáp ứng đợc các đòi hỏi của quá trình công
nghiệp hoá, hiện đại hoá ngày nay.
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

1
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
2/ Tình hình sản xuất vật liệu xây dựng nói chung và sản xuất bê
tông và cấu kiện bê tông đúc sẵn nói riêng ở nớc ta hiện nay.
ở nớc 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, để đáp ứng nhu cầu về nhà ở, nhà làm việc, các nhà
công nghiệp, giao thông vận tải Từ đó việc xây dựng một cơ sở hạ tầng hiện
đại thuận tiện đáp ứng đợc các nhu cầu về nhà ở, đờng sá, cầu cống, bệnh viện,
sinh hoạt văn hoá, thể thao là yêu cầu cấp thiết cho sự phát triển nền kinh tế

trong tơng lai.
Việt Nam là đất nớc đang trong giai đoạn phát triển với dân số gần 80
triệu ngời, tiềm năng phát triển rất lớn. Vì vậy, trớc mắt phải xây dựng một cơ
sở hạ tầng hoàn chỉnh hơn để đáp ứng tốc độ phát triển của đất nứơc. Để làm đ-
ợc việc đóngành xây dựng dân dụng, công nghiệp và ngành công nghiệp vật
liệu xây dựng cần thiết phải đi trớc một bớc trong quá trình phát triển. Trong đó
ngành sản xuất vật liệu xây dựng phải đợc u tiên đầu t phát triển mạnh. Trong
những năm qua Nhà nớc đã có chính sách đầu t phát triển hợp lý cho ngành vật
liệu xây dựng. Xây dựng đợc nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng hiện đại,
công suất lớn ngang tầm với các nớc phát triển.
Nhà nớc đã có sự định hớng trong cả sản xuất và lu thông phân phối vật
liệu xây dựng theo cơ chế thị trờng có sự quản lý của Nhà nớc nhờ đổi mới cơ
chế và quán triệt các chính sách về chiến lợc ổn định và phát triển kinh tế - xã
hội.
Cùng với sự phát triển của ngành xây dựng, nhu cầu về các loại sản
phẩm bê tông và bê tông cốt thép cho các ngành xây dựng cơ bản là rất lớn. Nó
đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các vật liệu sử dụng cho xây dựng.
Nhằm thoả mãn nhu cầu đó ngành vật liệu xây dựng cần u tiên phát triển
theo chiều sâu, đổi mới trang thiết bị, công nghệ sản xuất tiên tiến. Theo định
hớng này, ngành sản xuất bê tông và cấu kiện bê tông đúc sẵn đã và đang đợc
Nhà nớc đầu t thích đáng và đã đạt đợc một số kết quả khả quan. Các cấu kiện
bê tông cốt thép đúc sẵn ngày càng đợc sử dụng rộng rãi trong các công trình
xây dựng cơ sở hạ tầng. Và để đáp ứng đợc nhu cầu này cần thiết phải xây
dựng các nhà máy sản xuất bê tông và cấu kiện bê tông đúc sẵn, nhằm đáp ứng
đợc tốc độ phát triển cơ sở hạ tầng của nớc ta nói chung và thủ đô Hà Nội nói
riêng hiện nay và trong tơng lai.
Chơng I: giới thiệu chung
I- Giới thiệu về nhà máy.
Nhà máy xây dựng có công suất 60.000 m
3

/năm sản xuất các sản phẩm:
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

2
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
+ Cột điện cao áp dài 22 26 m công suất 10.000 m
3
/năm.
+ Cột điện tiết diện tròn rỗng dài 10 20 m công suất 15.000 m
3
/năm.
+ Bê tông thơng phẩm công suất 35.000 m
3
/năm.
1/ Địa điểm xây dựng nhà máy.
Việc xây dựng nhà máy bê tông và bê tông đúc sẵn cần thiết phải gắn
liền với thị trờng tiêu thụ. Thị trờng 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 các nguyên tắc thiết kế công 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 diểm nhà máy không đặt quá gần trung tâm
vì tại đó không thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, giá thành đất
xây dựng lớn làm tăng chi phí đầu t, hiệu quả kinh tế giảm.
Sau khi xem xét các địa điểm xây dựng, tìm hiểu nhu cầu thực tế xây
dựng của các tỉnh, thành phố lân cận, cũng nh nguồn cung cấp nhiên liệu,
nguyên vật liệu, hệ thống giao thông vận tải Nhận thấy địa điểm xây dựng
nhà máy tại Thanh Trì - Hà Nội là rất hợp lý.
Vị trí xây dựng nhà máy nằm trên địa phận xã Thịnh Liệt, huyện Thanh

Trì, cách quốc lộ 1A 200 m, cách trung tâm Hà Nội 6km về phía Nam.
2/ Về hệ thống giao thông vận tải:
Huyện Thanh Trì là huyện ngoại thành nằm ở cửa ngõ phía nam Hà Nội.
Nằm trên tuyến đờng giao thông, đặc biệt quan trọng là
quốc lộ 1A - Tuyến đờng Giải Phóng nối liền giao thông với nội thành.
Tại đây có hệ thống đờng sắt Bắc Nam nối liền với nhiều trung tâm kinh tế
lớn trong cả nớc, và nó cũng gần sông Hồng, thuận lợi cho việc vận chuyển
bằng đờng thuỷ, tạo ra u thế lớn về giao thông, tạo điều kiện thuận lợi
phát triển kinh tế cho huyện Thanh Trì.
3. Nguồn cung cấp nguyên vật liệu:
3.1: Cốt liệu sắt thép, xi măng:
Địa điểm nhà máy nằm ở huyện Thanh Trì, phía nam Hà Nội, là nơi
thuận tiện cho giao thông vận tải bằng cả 3 tuyến giao thông đờng bộ, đờng sắt,
đờng thuỷ. Do vậy rất thuận tiện cho việc cung cấp nguyên vật liệu từ nơi khác
đến nhà máy. Các nguồn nguyên vật liệu chính đợc cung cấp về nhà máy bằng
1 hay cả 3 tuyến đờng.
Đá dăm: vận chuyển khai thác từ mỏ ở Phủ Lý cách 40 km bằng
ôtô.
Cát: từ Vĩnh Phúc vận chuyển bằng xà lan về cảng Phà Đen, Hà
Nội. Sau đó dùng ôtô đa về nhà máy.
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

3
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Xi măng: Chin Phong, đợc vận chuyển vể nhà máy bằng xe ôtô
xitéc chuyên dụng để chở xi măng.
Thép: sử dụng thép Thái Nguyên và các loại thép liên doanh đợc
chuyển về nhà máy bằng ôtô, tàu hoả.

3.2: Điện, nớc, nhân lực:
Do địa điểm nhà máy xây dựng gần khu dân c lớn nh Hà Nội, thị trấn
Văn Điển, nằm gần trạm điện Mai Động nên việc cung cấp điện nớc rất thuận
tiện. Nhân lực cho nhà máy tuyển chọn từ các khu vực dân c lân cận.
Việc xây dựng nhà máy gần Hà Nội là trung tâm lớn về kinh tế và văn
hoá nên tạo 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:
Thị trờng tiêu thụ sản phẩm chính của nhà máy là Hà Nội và các tỉnh
thành lân cận. Sản phẩm cấu kiện bê tống cốt thép đợc sản xuất và tiêu thụ vào
ban ngày.
Do có thuận lợi về giao thông nên sản phẩm đợc vận chuyển đi tiêu thụ
dễ dàng, làm giảm chi phí vận chuyển nên tổng giá thành sản phẩm giảm. Tăng
đợc sức cạnh tranh trê thị trờng.
5: Vệ sinh môi trờng:
Địa điểm nhà máy xây dựng cách khu dân c chính và tuyến quốc lộ
khoảng 200 m. Do đó hoạt động của nhà máy ở vị trí này ít gây ảnh hởng đến
sản xuât công nghiệp và các hoạt động đời sống cũng nh sinh hoạt của nhân
dân.
Để đảm bảo vệ sinh môi trờng trong và xung quanh nhà máy, ta bố trí
trồng nhiều loại cây xanh làm giảm tiếng ồn.
Kết luận: Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Thanh Trì- Hà Nội
là hết sức hợp lý, thuận tiện. Giá thành đất xây dựng không cao làm giảm chi
phí đầu t. Điều kiện cung cấp về nguyên vật liệu, lao động và tiêu thụ sản phẩm
rất thuận lợi. Các yếu tố trên rất phù hợp với nguyên tắc thiết kế dây chuyền
công nghệ. Vậy ta chọn địa điểm xây dựng tại Thịnh Liệt Thanh Trì- Hà
Nội.
II- Giới thiệu các loại sản phẩm và phơng pháp công nghệ sản xuất.
1) Sản xuất 2 loại cấu kiện chính
a) Cột điện cao áp

Chế tạo theo phơng pháp quay li tâm, kết cấu bê tông cốt thép ứng suet
trớc. Sử dụng loại bê tông mác300.Sản xuất theo hình trụ.

Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

4
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Thống kê cốt thép cho cột điện cao áp 500:
Bảng thống kê cốt thép trong cột điện cao áp 500 nh sau :
Kí
hiệu
Hình dáng Đờng
kính
(mm)
Chiều
dài
(mm)
Số lợng
(cái)
Tổng
chiều dài
(m)
Trọng
lợng
(kg)
1
2
3

12
12
4
20070
1790
831360
14
50
1
280,98
89,5
832
247,64
78,88
81,57
Tổng trọng lợng thép : 408,09 kg
Công nghệ tạo hình cột điện cao áp quay li tâm nh sau:
Cốt thép ƯST cốt thanh O12
Cốt thép vòng cốt sợi O4.
Quá trình tạo hình nh sau:
- Bệ chuẩn bị khuôn,đổ hỗn hợp bê tông, căng cốt thép đợc thực hiện trên
bệ theo các bớc sau:
+ Cẩu khuôn dới đặt lên trục con lăn của bệ.
+ Đặt khung cốt thép lên ,uốn cốt thép vòng với ứng suất nhỏ lên
cốt thanh.
+ Kẹp các đầu cốt dọc thép vào đầu bệ.
+ Căng sơ bộ bằng kích thuỷ lực căng lc bằng 10-15% lực căng
thiết kế.
+ Cấp hỗn hợp bê tông vào khuôn bằng băng tải di doc theo ống.
+ Đặt nửa khuôn trên lên.

Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

5
20000
bố trí cốt thép trong cột điện cao áp
400
20
19960
20
25 25
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
+ Căng cốt thép doc đến 100% lực căng thiết kế. Sau đó tăng lên
110% lực căng thiết kế, tiếp tục đa về 100% lực căng thiết kế.
- Quay li tâm: Dùng máy quay li tâm đặc biệt có thể đạt D
max
= 800mm
Theo hai giai đoạn : Đầu tiên là quay dàn đều hỗn hợp bê tông
Vận tốc quay 80-120 vòng/phút.
Thời gian quay 4- 5 phút.
Sau đó đến giai đoạn lèn chặt
Vận tốc 450-600 vòng/phút
Thời gian 15-18phút.
Sau khi quay li tâm xong tiến hành gia công nhiệt:
ở nhiệt độ 60 80
o
C
Tĩnh định 4-6 giờ.
Nâng nhiệt 1,5 giờ.

Hằng nhiệt 5-7 giờ.
Hạ nhiệt 1,5 giờ.
Khi gia công nhiêt đến cờng độ bê tông R
bt
=0,75R
tk
thì tiến hành tháo
khuôn: cắt đầu cốt thép dọc để truyền lực căng cốt thép sang bê tông, mở
các bulông liên kết 2 phần khuôn .Tiến hành cẩu khuôn trên, cẩu sản phẩm
ra bãi sản phẩm.
b) Cột điện tròn rỗng
Chế tạo theo phơng pháp quay li tâm tơng tự nh chế tạo cột điện cao áp.
sử dụng bê tông mác 300.
III- Yêu cầu về nguyên vật liệu
1/ Cốt liệu từ đá đặc chắc.
Cốt liệu lớn và nhỏ trong bê tông là thành phần cơ bản chiếm một thể
tích và khối lợng lớn nhất. Có ảnh hởng lớn đến tính chất của hỗn hợp bê tông,
đế lợng dùng nớc, lợng dùng xi măng, các tính chất cơ lý đàn hồi của bê tông.
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

6
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Do đó việc lựa chọn thích hợp cốt liệu về chủng loại, giá thành, đặc tính kỹ
thuật có tác dụng quyết định đối với chất liệu và giá thành bê tông.
a) Cốt liệu lớn:
Nhà máy sử dụng cốt liệu lớn là đá dăm mua từ mỏ đá Kiệu Khê và L-
ơng Sơn (Ninh Bình). Các loại đá dăm đa về nhà máy bằng ôtô hoặc xà lan.
Các loại đa dăm phải đảm bảo yêu cầu về tính chất cơ lý, cũng nh hình dạng,

cấp cỡ hạt, nh:
-
Đờng kính cốt liệu: D
max
= 20 mm
-
Khối lợng thể tích yêu cầu từ: 1400 1500 kg/m
3
.
-
Cấp phối hạt theo quy phạm: Từng cấp hạt của cốt liệu thô nằmg
trong phạm vi sau:
Kích thớc mắt sàng D
min
D
max
+D
min
2
D
max
1,25D
max
Lợng sót tích luỹ trên sàng
95ữ100% 40ữ70
0,5 0

Chất lợng cốt liệu lớn cần đợc đánh giá theo hàm lợng hạt bụi bẩn có
trong nó. Lợng bụi có trong cốt liệu không đợc vợt quá 1% tổng khối lợng. Cốt
liệu cũng đợc đánh giá bằng phần trăm lợng hạt dẹt. Yêu cầu đối với hàm lợng

hạt dẹt không vợt quá 15% (hạt dẹt ảnh hởng sâu tới cờng độ bê tông).
Khi đánh giá chất lợng cốt liệu, thử độ bền của chúng có ý nghĩa quan
trọng. Mác độ bền nén của đá gốc trong trạng thái bão hoà nớc cần cao hơn
mác của bê tông 1,5 lần với bê tông mác 300 và 2 lần với bê tông mác 400. Do
vậy cụ thể cờng độ đá dăm lớn hơn hoặc bằng 2 lần cờng độ bê tông. Do vậy, c-
ờng độ đá dăm để sản xuất cần đạt 800 ữ 1200 kg/cm
2
.
Hệ số biến dạng dài của cốt liệu cũng có ảnh hởng lớn đến cờng độ vì
hệ số này làm cho cờng độ đá dăm giảm. khi thay đổi hàm ẩm thì hệ số này
thay đổi đáng kể, gây ra ứng suất, biến dạng là nguyên nhân phá hoại bê tông.
b) Cốt liệu nhỏ:
Cát sông tự nhiên thờng có dạng hạt tròn, bề mặt nhẵn sạch: là cát thạch
anh.
Cát đợc lấy từ Vĩnh Phú vận chuyển bằng xà lan về bến Phà Đen, sau đó
dùng ôtô đa về nhà máy.
Cát đợc nhập vào nhà máy đảm bảo các yêu cầu về:
-
Khối lợng thể tích 1,4ữ1,45 tấn/m
3
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

7
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
-
Khối lợng riêng: 2,6ữ2,7 tấn/m
3
-

Không có các cấp hạt lớn hơn hay bằng 5mm
-
Hàm lợng tạp chất có hại nhỏ hơn3%
-
Cấp phối phải nằm trong phạm vi cho phép.
Cấp phối hạt biểu thị bằng đờng cong tích luỹ cấp hạt của nó không vợt
ra ngoài miền giới hạn theo quy phạm. việc lựa chọn thành phần cấp phối hợp
lý có giá trị lớn trong việhc tăng cờng độ hỗn hợp bê tông.
2/ Xi măng:
Để sản xuất các sản phẩm thì sử dụng xi măng poóc lăng có mác cao:
PCB-40, Các chỉ tiêu yêu cầu đối với các loại xi măng:
+Đảm bảo yêu cầu về cờng độ đạt mác của từng loại xi măng. Đối với xi
măng PCB-40 cờng độ nén mẫu tiêu chuẩn ở 28 ngày là 400 kg/cm
2
(mẫu tiêu
chuẩn để thử cờng độ nén của bê tông theo tiêu chuẩn Việt Nam là mẫu có kích
thớc 4ì4ì16mm).
+ Độ mịn phải đạt (tơng ứng diện tích của loại xi măng này):
3600 ữ 3900 cm
2
/g.
+ Khối lợng thể tích tuyệt đối: 3,05 ữ 3,15 T/m
3
.
+ Lợng nớc tiêu chuẩn : 26 ữ 28%
+ Thời gian bắt đầu ninh kết: không dới 45 phút
Thời gian kết thúc ninh kết không quá 12 giờ
+ Đảm bảo yêu cầu về cờng độ. Trong điều kiện tiêu chuẩn cờng độ thí
nghiệm sau 3 ngày không dới 200 kg/cm
2

đối với xi măng.
3/ Nớc:
Để nhào trộn hỗn hợp bê tông sử dụng nớc sạch không chứa muối, axit,
tạp chất hữu cơ và chất bẩn, dầu mỡ từ nớc thải trong sản xuất và sinh hoạt.
Nớc trong Thành phố, khu công nghiệp thải ra có hàm lợng muối
>5000mg/l hoặc chứa trên 2700mg/l ion SO
4
2-
hoặc pH < 4 là nớc mang tính
axit không thể sử dụng đợc để nhào trộn bê tông.
Ta có thể sử dụng các loại nớc may, nớc giếng khoan để nhào trộn bê
tông. Đảm bảo chất lợng sử dụng cho chế tạo có thể kiểm tra bằng cách nhào
trộn và kiểm tra cờng độ bê tông.
4/ Cốt thép:
-
Thép thanh sử dụng chế tạo sản phẩm là thép AII có R=3800/m
2
,
loại 12 .
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

8
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
-
Thép dài sử dụng loại 4 (AI)
IV. Tính cấp phối bê tông
Tính theo phơng pháp cấp phối liên tục.
1.Mác bê tông thiết kế 300.

Nguyên vật liệu để sản xuất gồm :
Xi măng ChingPhông PCB40

x
= 3,1 (g/cm
3
) khối lợng riêng của xi măng

ox
= 1,2 (g/cm
3
) khối lợng thể tích của xi măng
Đá dăm : D
max
= 20 (mm)

đ
= 2,7 (g/cm
3
) Khối lợng riêng

ođ
= 1,45(g/cm
3
) Khối lợng thể tích
W
đ
=0,5% Độ ẩm của đá
Cát vàng :
c

= 2,65 (g/cm
3
) Khối lợng riêng

oc
= 1,6 (g/cm
3
) Khối lợng thể tích
W
c
=5% Độ ẩm của cát
Xác định tỷ lệ X /N theo công thức Bô lô mây -S kam ta ép

75,15,0
6,0.400
300
5,0
.
=+=+=
x
b
RA
R
N
X
(Kg) hay N/X =0,57 .
Trong đó ; R
x
= 400
R

b
= 300 Mác bê tông
A = 0,6 Đối với vật liệu có phẩm chất trung bình .
Từ tỷ lệ phối hợp 35% cát trong hỗn hợp đá dăm (Đờng No2)
D
max
=20
N/X =0,57
Tra bảng suy ra à =4,9 .
Lợng dùng ximăng cho 1 m
3
bê tông là :









+++

=
dcx
DC
X

1
1000
=








+++

7,2
9,4.65,0
65,2
9,4.35,0
57.0
1,3
1
201000

4,360=X
(kg)
Lợng dùng cốt liệu lớn cho là ;
CL = .X = 4,9.360,4 =1765,8 (kg)
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

9
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
C = 0,35.CL = 0,35 .1765,8 = 618 (kg)
Đ = 0,75.CL = 0,75 .1765,8 = 1147,8 (kg)
N = 0,57.X = 0,57.360,6 = 205,4 (l)
Coi độ ẩm của W
đ
=0,5% , W
c
=5% thì :
C =
5,650
5100
618.100
=

(kg)
D =
60,1153
5,0100
8,1147.100
=

(kg)
N = 205,4 5%.650,5 - 0,5%.1153,6 = 168,8 (l)
Vậy cấp phối sơ bộ là:
X:C:Đ:N=360,4:650,5:1153,6:168,8
hay
X

N
X
D
X
C
:::1
= 1:1,805:3,200: 0,57
2.Mác bê tông thiết kế 400.
Sử dụng ximăng PC 40
Xác định tỷ lệ X /N theo công thức Bô lô mây -S kam ta ép

17,25,0
6,0.400
400
5,0
.
=+=+=
x
b
RA
R
N
X
(Kg) hay N/X =0,46 .
Trong đó ; R
x
= 400
R
b
= 400 Mác bê tông

A = 0,6 Đối với vật liệu có phẩm chất trung bình .
Từ tỷ lệ phối hợp 35% cát trong hỗn hợp đá dăm (Đờng No2)
D
max
=20
N/X =0,46
Tra bảng suy ra à =3,8 .
Lợng dùng ximăng cho 1 m
3
bê tông là :









+++

=
dcx
DC
X




1

1000
=








+++

7,2
8,3.65,0
65,2
8,3.35,0
46,0
1,3
1
201000

6,445=X
(kg)
Lợng dùng cốt liệu lớn cho là ;
CL = .X = 3,8.445,6 =1693,3 (kg)
C = 0,35.CL = 0,35 . 1693,3 = 592,7 (kg)
Đ = 0,75.CL = 0,75 . 1693,3 = 1270 (kg)
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

10
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
N = 0,48.X = 0,48.445,6 = 213,9 (l)
Coi độ ẩm của W
đ
=0,5% , W
c
=5% thì :
C =
9,623
5100
7,592.100
=

(kg)
D =
4,1276
5,0100
1270.100
=

(kg)
N = 213,9 5%.624 0,5%.1276,4 = 176,3 (l)
Vậy cấp phối sơ bộ là:
X:C:Đ:N=445,6:623,9:1276,4:176,3
hay
X
N
X

D
X
C
:::1
= 1:1,40:2,87: 046
Vậy bảng dùng vật liệu cho 1 m
3
bê tông
Vật liệu
Mác bêtông
Xi măng
(kg)
Cát
(kg)
Đá
(kg)
Nớc
(lít)
300 360 650 1154 169
400 446 624 1276 176
V. Kế hoạch sản xuất cho nhà máy .
Theo thiết kế nhà máy có công suất 60000 m
3
/năm.
Quỹ thời gian: Dựa theo các điều kiện làm việc và công nghệ sản xuất,
kế hoạch sản xuất, ta chọn chế độ sản xuất của nhà máy nh sau:
Số ngày trong năm: 365 ngày
Số ngày nghỉ thứ bảy và CN: 52x2 = 104 ngày
Số ngày nghỉ Tết lễ: 6 ngày
Số ngày nghỉ sửa chữa: 7 ngày

Số ngày làm việc là: 365 (104+6+7)= 248 ngày
Đối với phân xởng sản xuất:
Qui định ngày làm việc 2 ca: Số giờ làm việc trong ca là 7,5 giờ và 30
phút giao ca.
Số giờ làm việc là: 248ì2ì7,5=3720 (giờ)
Bảng thống kê quĩ thời gian sản xuất:
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

11
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Năm ( m
3
) Tháng( m
3
) Ngày (m
3
) Ca (m
3
) Giờ (m
3
)
60.000 5000 242 121 18.13
Bảng thống kê kế hoạch sản xuất:
Loại sản phẩm Kế hoạch sản xuất
Năm Ngày Ca Giờ
Cột điện cao áp 10.000 40,32 20,16 2,7
Cột điện tròn rỗng 15.000 60,48 30,24 4,03
Bê tông thơng phẩm 35.000 141,13 70,56 9,41

kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu
Ta chọn phơng án là nhà máy sản xuất 25.000 m
3
/năm bê tông M300 là để
sản xuất cấu kiện cột điện các loại và 35.000 m
3
/năm bê tông M400 là bê tông
thơng phẩm.
Bảng tiêu thụ vật liệu của bê tông M300.(khi cha có hao hụt)
Loại vật liệu Kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu
Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Cát
16250
65.52 32.76 4.37
Đá
28850
116.33 58.17 7.76
Xi măng
9000
36.29 18.15 2.42
Nớc
4225
17.04 8.52 1.14
Bảng tiêu thụ vật liệu của bê tông M400.(khi cha có hao hụt)
Loại vật liệu Kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu
Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Cát
21840
88.06 44.03 5.87
Đá

44660
180.08 90.04 12.01
Xi măng
15610
62.94 31.47 4.20
Nớc
6160
24.84 12.42 1.66
Bảng tiêu thụ vật liệu của cả nhà máy (khi cha có hao hụt)
Loại vật liệu Kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu
Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Cát
38090
153.58 76.79 10.24
Đá
73510
296.41 148.21 19.77
Xi măng
24610
99.23 49.62 6.62
Nớc
10385
41.88 20.94 2.80
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

12
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Sơ đồ dây chuyền nguyên lí sản xuất

Của Nhà máy
0.1% 0.1%
0.1%
2% 2% 1%
6%
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

13
Bunke cát
Định l ợng
Bunke nạp liệu
Định l ợng
Bunke đá
Vận chuyển
Định l ợng
Vận chuyển
Bunke XM
Vận chuyển
Máy trộn
Định l ợng
Bunke
chứa
HHBT
Công trình
Xe vận chuyển
HHBT
Máy phân phối
N ớc

Khuôn nằm trên
bàn quay li tâm
Gia công nhiệt
Làm sạch Tháo khuôn
Lau dầu
D ỡng hộ
Kho cát
Vận chuyển
Tiếp nhận
Vận chuyển
Cát
Kho đá
Tiếp nhận
Đá
Vận chuyển
Vận chuyển
Kho xylô
Vận chuyển
Xi măng
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Sau khi có hao hụt ở các khâu nguyên lí ta tính lợng nguyên vật liệu tiêu thụ
của nhà máy:
Với loại bê tông M300 .
+ Tính lợng cát tiêu thụ:C = 25.000x
3100
100
2100
100
1100
100

h
x
h
x
h
x650
Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=2% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tai khâu tiếp nhận.
C=25000x
1.0100
100
2100
100
6100
100

xx
x650=17657692.43 kg/năm
=17658 tấn/năm.
+ Tính lợng đá tiêu thụ:Đ = 25.000x
3100
100
2100
100
1100
100
h
x
h

x
h
x1154
Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=2% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tai khâu tiếp nhận.
Đ=25000x
1.0100
100
2100
100
6100
100

xx
x1154=31349195.48 kg/năm
=31350 tấn/năm.
+ Tính lợng xi măng tiêu thụ:X = 25.000x
3100
100
2100
100
1100
100
h
x
h
x
h
x360

Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=1% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tại bun ke tiếp nhận.
X=25000x
1.0100
100
1100
100
6100
100

xx
x360=9680860.75 kg/năm
=9681 tấn/năm.
+ Tính lợng nớc tiêu thụ:N = 25.000x
x
h1100
100

169
Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)

N=25000x
6100
100

x169=4494680.85 kg/năm
=4495 tấn/năm.
Bảng tiêu thụ vật liệu của bê tông M300.(khi có tính hao hụt)
Loại vật liệu Kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu

Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

14
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Cát
17658
71.20 35.60 4.75
Đá
31350
126.41 63.21 8.43
Xi măng
9681
39.04 19.52 2.60
Nớc
4495
18.13 9.06 1.21
Với loại bê tông M400 .
+ Tính lợng cát tiêu thụ:C = 35.000x
3100
100
2100
100
1100
100
h
x
h

x
h
x624
Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=2% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tai khâu tiếp nhận.
C=35000x
1.0100
100
2100
100
6100
100

xx
x624=23731938.63 kg/năm
=23732 tấn/năm.
+ Tính lợng đá tiêu thụ:Đ = 35.000x
3100
100
2100
100
1100
100
h
x
h
x
h
x1276

Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=2% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tai khâu tiếp nhận.
Đ=35000x
1.0100
100
2100
100
6100
100

xx
x1276=48528771.93 kg/năm
=48529 tấn/năm.
+ Tính lợng xi măng tiêu thụ:X = 35.000x
3100
100
2100
100
1100
100
h
x
h
x
h
x446
Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=1% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tại bun ke tiếp nhận.

X=35000x
1.0100
100
1100
100
6100
100

xx
x446=16790915.14 kg/năm
=16791 tấn/năm.
+ Tính lợng nớc tiêu thụ:N = 35.000x
x
h1100
100

176
Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)

N=35000x
6100
100

x176=6553191.49 kg/năm
=6553 tấn/năm.
Bảng tiêu thụ vật liệu của bê tông M400.(khi có tính hao hụt)
Loại vật liệu Kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu
Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Cát
23732

95.69 47.85 6.38
Đá
48529
195.68 97.84 13.05
Xi măng
16791
67.71 33.85 4.51
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

15
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Nớc
6553
26.42 13.21 1.76
Bảng tiêu thụ vật liệu của cả nhà máy (khicó tính hao hụt)
Loại vật liệu Kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu
Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Cát
41390
166.89 83.45 11.13
Đá
79879
322.09 161.05 21.48
Xi măng
26472
106.75 53.37 7.11
Nớc
11048

44.55 22.27 2.97
ChơngII: tính toán kho xi măng
II.1. Giới thiệu kho xi măng
Ta chọn loại kho là kho kiểu Xilô: Các loại kho này thờng đợc thiết kế định
hình, kho Xilô đợc làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép có tiết diện tròn hoặc
vuông, đờng kính từ 1,55 m, Xi lô bằng thép có đờng kính từ 310 m. Thể
tích kho phụ thuộc vào cách vận chuyển xi măng về nhà máy, số ngày dự trữ
trong kho, thông thờng V = 100 ữ 1500 tấn. Xilô bằng thép có thể di chuyển và
tháo dỡ đợc.
Ưu điểm của kho này là bốc dỡ xi măng nhanh chóng, cơ khí hoá và tự động
hoá cao, đảm bảo chất lợng xi măng. Dùng loại kho này cho phép ta giảm đợc
chi phí bao bì. Vận chuyển ximăng bằng phơng pháp khí nén thông thoáng cho
phép giảm hao tốn năng lợng điện tăng tốc độ vận chuyển ximăng không khí
lên 10 20 lần. Thiết bị vận chuyển ximăng bằng khí nén thông thoáng theo
phơng ngang với độ nghiêng 3 7
0
. ống dẫn ximăng làm việc dựa trên độ
chảy của vật liệu dạng bột ở trạng thái bão hoà không khí nén. Không khí nén
đa vào ống dẫn ximăng dới dạng tia nhỏ, do đó tách rời các hạt ximăng, thay
lực ma sát giữa các hạt ximăng bằng lực ma sát giữa ximăng với không khí.
Hỗn hợp ximăng khí vận chuyển đợc trong ống dẫn gần nh dòng chất lỏng
nên có thể vận chuyển đợc xa. ống dẫn khí nén thông thoáng đợc chia làm 2
phần theo chiều cao, phần trên vận chuyển ximăng đợc ngăn cách với phần dới
chứa khí nén bằng các màng ngăn thấm khí đặc biệt. Khí nén đợc đa vào phần
dới nhờ quạt áp lực 400 500mm cột nớc thuỷ ngân. Ximăng đợc đa vào phần
trên qua cửa nạp. Thiết bị này sử dụng có hiệu quả để vận chuyển ximăng liêu
tục và trực tiếp vào bunke trung gian của phân xởng trộn khi quãng đờng vận
chuyển không xa quá. Nhng dùng kho Xilô cũng cần có một số nhợc điểm cần
khắc phục nh chi phí đầu t xây dựng, công nghệ máy móc thiết bị lớn.
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m

3
/năm

16
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kho xi măng kiểu Xi lô
II.2. Tính thể tích kho cần thiết
Dung tích của kho là
m =
d
mn
k.n
k.z.c.Q
(Tấn)
Trong đó
Q
n
: công suất xí nghiệp Q
n
= 60000 m
3
/năm
c : Chi phí vật liệu cho 1m
3
bê tông (lấy trung bình c = 0,504 Tấn)
z : Số ngày dự trữ z = 7 ngày
K
m
: Hệ số mất mát hao hụt K
m

= 1,05
n : Số ngày thực tế làm việc của xí nghiệp n = 248 ngày
K
đ
: Hệ số chứa đầy kho K
đ
= 0,9
m =
9,0248
05,17504,060000
ì
ììì
= 996 (T)

Vậy thể tích kho là
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

17
Thiết bị dỡ tải bơm khí nén (đặt trên ô tô)
Xi măng vận chuyển bằng ôtô Sitéc
Kho Xilô
Thiết bị dỡ tải (máy nén khí thông thoáng)
Bơm vít xoắn khí nén
Trạm trộn hỗn hợp bê tông
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
V
kho
=

3,1
996
= 766 ( m
3
)
Chọn kho Xilô có hình dáng và kích thớc nh hình vẽ sau:
Xilô hình trụ tròn, đờng kính 5m đáy kho hình nón cụt, cửa xả có đờng kính
0,5m chọn góc xả góc gãy tự nhiên, chọn = 60
0
H
2
= [
2
)5,05(
].tg60
0
= 3,89 (m)
Chọn H
2
= 4 m
V
2
=
3
1
ì[
)
2
D
(

2
+
)
2
d
(
2
+
)
2
d.D
(
] ì3,14ìH
2
=
414,3)]
2
5,05
()
2
5,0
()
2
5
[(
3
1
22
ìì
ì

++ì

= 31,66 (m
3
)
V
1
=
4
1
.D
2
.H
1
Chọn H
1
= 10 m
V
1
=
4
1
3,14ì5
2
ì10 = 196,25 (m
3
)
V = V
1
+ V

2
= 196,25 + 31,66 = 227,91 (m
3
)
Số Xilô cần thiết để chứa xi măng là:
n
xl
=
91,227
766
=
V
V
k
= 3,36 chiếc
Chọn 4 xilô chứa xi măng
II.3. Tính chọn thiết bị cho kho xi măng.
Nguyên tắc làm việc của kho xi măng nh sau:
Xi măng rời đợc bơm từ ô tô lên thẳng nóc xilô, ở đây hỗn hợp xi măng và
không khí đợc đa thẳng vào xilô chứa xi măng, xi măng rơi xuống, bụi và
không khí sẽ theo ống dẫn ra buồng lọc bụi, xilô có áp lực nên khi tháo dỡ xi
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

18
d
d
h
h

h
2
1
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
măng, mở van xả thì xi măng sẽ tự chảy xuống vít tải đặt ở phía dới. Từ đó xi
măng đợc vít tải đa lên máy bơm khí nén để vận chuyển lên lầu trộn. Nếu cần
đảo xi măng trong xilô thì chỉ cần đa xi măng từ xilô lên máy bơm để lại bơm
ngợc lên xilô. Đây là một quá trình tuần hoàn.
II.3.1. Tính chọn thiết bị vận chuyển xi măng.
Năng suất vít tải.
Q = 3600.F.V.
O
.C.K
tg
Trong đó:
Q là năng suất vít tải
F là diện tích vật liệu trong vít
F =
4
K.D.
d
2

K
d
: hệ số chứa đầy xi măng, K
d
= 1

O

: Khối lợng thể tích xi măng,
O
= 1,2 T/m
3


V: Vận tốc vận chuyển của xi măng trong vít
V =
60
.Sn
n: Số vòng quay của trục 100vòng/phút
S: Bớc vít, S = 0,08m
C: Hệ số kể đến độ nghiêng = 0 ;C = 1
K
tg
: Hệ số sử dụng thời gian, K
tg
= 0,85
Thay số vào ta có:
Q = 3600ì
60
85,012,1D08,0100
1
4
D14,3
2
ìììì
ìì
ì
= 3843,36.D

3
Chọn D = 150 mm
Vậy Q = 12,97 T/giờ
II.3.2. Chọn ôtô vận chuyển xi măng.
Vận chuyển xi măng trong khoảng cách dới 100 km ta sử dụng ôtô chuyên
dụng với tải trọng 8 22 tấn. Các stéc chứa ximăng đợc lắp trên xácsi của ôtô
chở ximăng stéc có vỏ hình trụ và hai đáy hình cầu. Trục của stéc đợc đạt
nghiêng theo hớng dở tải. ximăng đợc nạp vào stéc qua các cửa kín và lấy ra
nhờ khí do các thiết bị nén khí cung cấp qua các ống nhánh dỡ tải vào buồng
thoáng, thiết bị nén khí đặt trên xe vận chuyển ximăng và làm việc nhờ động
cơ ôtô.
Chọn xe chở xi măng: S 652 của Liên Xô có các thông số kỹ thuật sau.
-Tải trọng hữu ích: 22 Tấn
-Dung tích hữu ích: 21 m
3
-Cự ly dỡ: ngang 50 m, cao 25 m
-Năng suất hút của máy: 9m
3
/h
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

19
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
-Tốc độ chuyển động có tải 50km/h
-Năng suất dỡ: 0,5 1 T/phút
-Thời gian dỡ: 30 phút
-Góc nghiêng thờng chứa: 6,5
O

-áp suất công tác trong thùng: 1,5kg/cm
3
-Kích thớc: lìbìh = 13,35ì2,7ì3,8 (m)
-Số vòi tiếp nhận của xi măng: 2
Tính toán số xe Stéc
Xi măng đợc vận chuyển từ Bút Sơn về Hà Nội trên quãng đờng dài: 60km,
chu kỳ chuyển động của xe.
T = T
1
+ T
2
+ T
3
(giờ)
Trong đó:
T
1
= 2.
50
60
= 2,4 giờ
T
2
: Thời gian tiếp liệu
9
21
= 2,4 giờ
T
3
: Thời gian dỡ 0,5 giờ

Vậy:
T = 2,4 + 2,4 + 0,5 = 5,3 giờ
Nh vậy mỗi ngày xe chạy đợc 1 chuyến = 21 m
3
, một ngày nhà máy tiêu thụ
hết
2,1
75,106
= 88,96 m
3
Nh thế số xe cần thiết để vận chuyển là 5 xe. Chọn 5 xe .
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

20