Tính toán thiết kế trạm bê tông xi măng năng suất q= 85 m3h

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
MỤC LỤC

Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 1 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
LỜI NÓI ĐẦU
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 2 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
Hiện nay, rất nhiều các công trình xây dựng có quy mô lớn đã và đang được
thi công. Điều đó, đòi hỏi một số lượng lớn các trang thiết bị phục vụ cho việc xây
dựng công trình, trong đó có trạm trộn bê tông xi măng (BTXM).
Các trạm trộn BTXM đang được sử dụng ở nước ta hiện nay rất đa dạng và
phong phú cả về chủng loại, kích cỡ và xuất xứ. Việc nghiên cứu và chế tạo trạm
BTXM nhằm thay thế cho các trạm trộn BTXM của nước ngoài càng cấp thiết hơn
bao giờ hết. Do vậy “Tính toán thiết kế trạm BTXM” là một đề tài có tính thực tế
cho sinh viên thuộc bộ môn Máy xây dựng – Xếp dỡ,trường ĐH Giao thông Vận
tải.
Đề tài “Tính toán thiết kế trạm BTXM năng suất Q= 85 m
3
/h” do 03 sinh viên
lớp Cơ giới hóa xây dựng giao thông, K51 thực hiện bao gồm:
1.Lê Văn Thọ, 2.Trần Tiến Thành, 3.Lê Thu Hương.
Do còn thiếu kinh nghiệm và hiểu biết nên đồ án không tránh khỏi những thiếu

sót, rất mong nhận được sự góp ý, giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn.
Trong quá trình thiết kế đồ án em chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn
Máy xây dựng – Xếp dỡ, trường ĐH Giao thông Vận tải. Đặc biệt sự giúp đỡ
hướng dẫn tận tình của Thầy giáo Th.s Đoàn Văn Tú đã tạo điều kiện cho em hoàn
thành Đồ án tốt nghiệp này.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
Lê Văn Thọ
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 3 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
CHƯƠNG 1
TỔNG THỂ VỀ TRẠM BÊ TÔNG XI MĂNG
1.1 Giới thiệu về BTXM
1.1.1 Khái niệm chung
Bê tông xi măng là một hỗn hợp được tạo thành từ cát, đá, xi măng, nước…
Trong đó cát và đá chiếm 80 - 85%, xi măng chiếm 8 - 15%, còn lại là khối lượng
của nước. Ngoài ra còn có thành phần một số chất phụ gia thêm vào để đáp ứng yêu
cầu cần thiết của công trình. Tùy thuộc vào thành phần của hỗn hợp trên mà có
nhiều loại bê tông. Mỗi thành phần cốt liệu khác nhau lại cho 1 Mác bê tông khác
nhau.
- Một số ví dụ về tỉ lệ pha trộn các thành phần trong bê tông.Theo định mức thành
phần bê tông xi măng , lượng vật liệu tính cho 1m
3
bê tông xi măng PC- 400 với
các loại đá khác nhau như sau:
* Với loại đá 1x2 (cm ).

Thành
phần
Đơn
vị
Mác Bê Tông
M150 M200 M250 M300
Xi măng Kg 273,4 283,3 327,2 410,1
Cát m
3
0,431 0,421 0,421 756,2
Đá m
3
0,851 0,844 0,841 1571,3
Nước Kg 180 185 190 246,1

Bảng 1.1:Thành phần trong mác Bê tong.
1.1.2 Một số tính chất đặc thù của bê tông xi măng.
1.1.2.1. Cường đô của bê tông.
Cường độ của bê tông là độ cứng rắn của bê tông chống lại các lực từ ngoài mà
không bị phá hoại.Cường độ của bê tông phản ánh khả năng chịu lực của nó.
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 4 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
Cường độ của bê tông phụ thuộc vào tính chất của xi măng, tỷ lệ nước và xi măng,
phương pháp đổ bê tông và điều kiện đông cứng.
Đặc trưng cơ bản của cường độ bê tông là "mác" hay còn gọi là "số liệu".
Mác bê tông ký hiệu M, là cường độ chịu nén tính theo (N/cm
2

) của mẫu bê
tông tiêu chuẩn hình khối lập phương, kích thước cạnh 15cm, tuổi 28 ngày được
dưỡng hộ và thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn (t
0
= 20±2
0
C), độ ẩm không khí
W90÷100%. Mác M là chỉ tiêu cơ bản nhất đối với mọi loại bê tông và mọi kết cấu.
Tiêu chuẩn Nhà nước quy định bê tông có các mác thiết kế sau:
- Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500,
M600. Bê tông nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 ÷2500(kg/m
3
) cốt liệu sỏi đá
đặc chắc.
- Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 bê tông nhẹ có
khối lượng riêng trong khoảng 800 ÷1800 (kg/m
3
), cốt liệu là các loại đá có lỗ rỗng,
keramzit, xỉ quặng
Trong kết cấu bê tông cốt thép chịu lực phải dùng mác không thấp hơn M150.
Cường độ của bê tông tăng theo thời gian, đây là một tính chất đáng quý của bê
tông, đảm bảo cho công trình làm bằng bê tông bền lâu hơn những công trình làm
bằng gạch, đá, gỗ, thép. Lúc đầu cường độ bê tông tăng lên rất nhanh, sau đó tốc
độ giảm dần.Trong môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) thuận lợi sự tăng cường độ
có thể kéo dài trong nhiều năm, trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp thì
cường độ bê tông tăng không đáng kể.
1.1.2.2 .Tính co nở của bê tông.
Trong quá trình rắn chắc, bê tông thường phát sinh biến dạng thể tích, nở ra
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 5 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
trong nước và co lại trong không khí. Về giá trị tuyệt đối độ co lớn hơn độ nở 10
lần một giới hạn nào đó, độ nở có thể làm tốt hơn cấu trúc của bê tông còn hiện
tượng co ngót luôn kéo theo hậu quả xấu.
Bê tông bị co ngót do nhiều nguyên nhân: Trước hết là sự mất nước hoặc xi
măng, quá trình Cacbon hoá Hyđroxit trong đá xi măng. Hiện tượng giảm thể tích
tuyệt đối của hệ xi măng-nước. Co ngót là nguyên nhân gây ra nứt, giảm cường
độ, chống thấm và để ổn định của bê tông, và bê tông cốt thép trong môi trường
xâm thực. Vì vậy đối với những công trình có chiều dài lớn, để tránh nứt người ta
đã phân đoạn để tạo thành các khe co dãn.
1.1.2.3.Tính chống thấm của bê tông.
Tính chống thấm của bê tông đặc trưng bởi độ thẩm thấu của nước qua kết cấu
bê tông. Độ chặt của bê tông ảnh hưởng quyết định đến tính chống thấm của nó. Để
tăng cường tính chống thấm phải nâng cao độ chặt của bê tông bằng cách đầm kỹ,
lựa chọn tốt thành phần cấp phối hạt của cốt liệu, giảm tỷ lệ nước, xi măng ở vị trí
số tối thiểu. Ngoài ra để tăng tính chống thấm người ta còn trộn bê tông với một số
chất phụ gia.
1.1.2.4.Qúa trình đông cứng và biện pháp bảo quản.
Quá trình đông cứng của bê tông phụ thuộc vào quá trình đông cứng của xi
măng thời gian đông kết bắt đầu không sớm hơn 45 phút.Vì vậy sau khi trộn bê
tông xong cần phải đổ ngay để tránh hiện tượng vữa xi măng bị đông cứng trước
khi đổ. Thời gian từ lúc bê tông ra khỏi máy trộn đến lúc đổ xong 1 lớp bê tông
(không có tính phụ gia) không quá 90' khi dùng xi măng pooclăng không quá 110',
khi dùng xi măng pooclăng xỉ, tro núi lửa, xi măng pulơlan. Thời gian vận chuyển
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 6 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3

/h.
bê tông (kể từ lúc đổ bê tông ra khỏi máy trộn) đến lúc đổ vào khuôn và không nên
lâu quá làm cho vữa bê tông bị phân tầng.
1.1.3.Phân loại về bê tông.
Hiện nay có rất nhiều loại bê tông ứng với mỗi loại công trình thì có một loại
bê tông tương ứng. Vì vậy bê tông được phân loại theo các loại sau:
1.1.3.1.Theo dạng cốt liệu phân ra:
+ Bê tông cốt liệu đặc.
+ Cốt liệu rỗng.
+ Bê tông cốt liệu đặc biệt( chống phóng xạ , chịu nhiệt, chịu axít).
1.1.3.2.Theo khối lượng thể tích phân ra:
+ Bê tông đặc biệt nặng (
γ
> 2500kg/m
3
), dùng cho những kết cấu đặc biệt
+ Bê tông nặng
γ
= 2200 ÷ 2500(kg/m
3
), chế tạo từ đá sỏi bình thường, dùng
cho kết cấu chịu lực.
+ Bê tông tương đối nặng
γ
= 1800 ÷ 2200(kg/m
3
), dùng chủ yếu cho kết
cấu chịu lực.
+ Bê tông nhẹ
γ

= 500 ÷ 1800 (kg/m
3
), gồm có bê tông cốt liệu rỗng, bê tông
tổ ong (bê tụng khí và bê tông bọt) chế tạo từ hỗn hợp chất kết dính, nước cấu tử
silíc nghiền mịn và chất tạo rỗng.
+ Bê tông đặc biệt nhẹ cũng là loại bê tông tổ ong và bê tông cốt liệu rỗng
nhưng có
γ
< 500(kg/m
3
).
1.1.3.3.Theo công dụng bê tông được phân ra:
+ Bê tông thường, các kết cấu bê tụng cốt thép (móng, cột, dầm )
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 7 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
+ Bê tông thuỷ công, dùng để xây đập, phủ lớp mái kênh
+ Bê tông dùng cho mặt đường sân bay lát vỉa hè
+ Bê tông công dụng đặc biệt như chịu nhiệt, chịu axít chống phóng xạ
+ Bê tông trang trí
1.1.4 - Phạm vi ứng dụng BTXM hiện nay ở Việt Nam
Ngày nay trong hầu hết các công trình xây dựng dân dụng ở Việt Nam từ nhà
ở vĩnh cửu, nhà cao tầng đến các công trình xây dựng công nghiệp ( các công trình
xây dựng thủy lợi, các nhà máy thủy điện) và các công trình xây dựng giao thông
( cầu, đường sân bay, bến cảng…) thường được xây dựng bằng bê tông và bê tông
cốt thép vì các vật liệu này có tính bền độ bền cao, có khả năng chống cháy tốt và
tạo ra các kết cấu có tính mỹ quan…
1.2.Trạm trộn bê tông xi măng

Trạm trộn bê tông xi măng ( BTXM) là một tổng thành gồm nhiều thiết bị và
cụm thiết bị mà mỗi cụm thiết bị đều phối hợp làm việc nhịp nhàng với nhau để
trộn các hạt đá, cát, xi măng và phụ gia đã định lượng theo tỉ lệ quy định để tạo ra
sản phẩm là BTXM.
* Các yêu cầu chung về trạm trộn BTXM :
+ Đảm bảo trộn,cung cấp nhiều mác bê tông với thời gian điều chỉnh nhỏ
nhất.
+ Cho phép sản xuất được 2 loại bê tông khô và ướt.
+ Làm việc êm, không gây ô nhiễm mỗi trường xung quanh.
+ Lắp dựng và sửa chữa bảo dưỡng đơn giản.
+ Có khả năng làm việc ở 2 chế độ : Tự động và điều khiển bằng tay.
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 8 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
+ Đảm bảo chất lượng trộn cho bê tông, không gây hiện tượng tách nước
hay phân tâng khi vận chuyển.
Hình 1.1 Tổng thể trạm trộn BTXM
1.2.2. Phân loại trạm BTXM
Hiện nay có rất nhiều cách để phân loại các trạm BTXM :
1.2.2.1. Phân loại theo năng suất của trạm,gồm 3 loại:
+ Trạm có năng suất nhỏ: 10 – 30 m
3
/h
+ Trạm có năng suất trung bình: 30 – 60 m
3
/h
+ Trạm có năng suất lớn: 60 – 120 m
3

/h
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 9 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
1.1.2.2. Phân loại theo nguyên tắc làm việc, gồm 2 loại:
+ Trạm trộn liên tục
+ Trạm trộn theo chu kỳ
1.2.2.3. Phân loại theo khả năng di động của trạm, gồm 3 loại:
Hình 1.2 Trạm trộn di động
+ Trạm có tính di động.
+ Trạm có thể tháo lắp di chuyển( 2 loại nàythường dùng cho các trạm có
năng suất nhỏ và trung bình )
+ Trạm cố định ( các trạm có năng suất lớn ).
1.2.2.4 - Phân loại theo phương pháp trộn.
+ Trạm trộn cưỡng bức
+ Trạm trộn tự do
1.2.2.5 - Phân loại theo bố trí thiết bị trạm trộn.
+ Bố trí dạng tháp
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 10 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
+ Bố trí dang bậc.
1.2.3 - Tình hình chế tạo và sử dụng trạm trộn BTXM ở Việt Nam hiện nay.
Hiện nay Việt Nam công tác sử dụng BTXM rất rộng rãi và gần như có mặt
trong tất cả các công trình xây dựng vì vậy công tác sản xuất và cung ứng BTXM
cũng có rất nhiều thay đổi lớn trong những năm trở lại đây.

* Hiện tại trong nước đã và đang sử dụng rất nhiều loại trạm BTXM do
nhiều quốc gia chế tạo, điển hình như: Hàn Quốc, Trung Quốc, Đức, Italia,Việt
Nam …
* Những năm gần đây khi nền khoa học kỹ thuật trong nước ngày càng phát
triển cũng như thừa kế và tiếp cận với những công nghệ tiên tiến của nước ngoài,
nhiều đơn vị ở Việt Nam đã trực tiếp chế tạo thành công rất nhiều trạm BTXM với
mẫu mã đẹp, hiện đại, khả năng làm việc cao, dễ vận hành sử dụng và đặc biệt
không hề thua kém những sản phẩm của nước ngoài mà còn có nhiều ưu việt hơn
cho thấy chúng ta đã thực sự làm chủ công nghệ, từng bước tiến lên ngang tầm khu
vực và quốc tế.
Có thể kể đến một số đơn vị, công ty dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất chế tạo
trạm BTXM ở nước ta, như:
+ Công ty TNHH MTV ô tô 1-5.
+ Công ty cổ phần xây dựng và thiết bị công nghiệp CIE1
+ Viện máy và dụng cụ công nghiệp IMI.
+ Công ty cổ phần Vạn Xuân …
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 11 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
Hình 1.3 - Trạm trộn BTXM kiểu cấp liệu bằng tải nghiêng do CIE1chế tạo
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 12 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
Hình 1.4 –Trạm trộn BTXM 60m
3
/h do công ty cổ phần Vạn Xuân chế tạo

Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 13 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
* Tính cấp thiết của đề tài: Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang từng bước làm
thay đổi diện mạo nước ta. Với một nước đang phát triển như Việt Nam mỗi năm
có hàng trăm thậm chí hàng nghìn công trình trọng điểm được xây dựng đó là chưa
kể đến những công trình vừa và nhỏ.Do đó nhu cầu sử dụng BTXM cũng ngày
càng lớn. BTXM chính là sản phẩm của những trạm trộn bê tông và các nhà máy
sản xuất BTXM. Mặc dù trong nước đã có một số đơn vị đã chế tạo thành công
trạm BTXM tuy nhiên số đơn vị này còn ít và chưa đáp ứng đủ nhu cầu cho người
sử dụng. Vì vậy việc thiết kế, chế tạo mới một trạm BTXM là rất thiết thực vừa đáp
ứng nhu cầu người sử dụng vừa mang lại giá trị kinh tế góp phần phát triển đất
nước.
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 14 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHỄU CẤP LIỆU ĐÁ CÁT
2.1. Giới thiệu chung
Hệ cấp liệu đá cát hay còn gọi là bunke có nhiệm vụ định lượng cát và đá sau
đó xả liệu rồi đưa lên thùng trộn để sản xuất hỗn hợp bê tông xi măng.
2.2. Định mức thành phần cấp phối và thời gian cho một mẻ trộn.
2.2.1. Định mức thành phần cấp cho một mẻ trộn.
Trong xây dựng có nhiều mác bê tông khác nhau, tuỳ thuộc vào thành phần
cấp phối và đặc tính của thành phần cấp phối đó.Hiện nay các các loại mác như
sau:

+.Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500,
M600. Bê tông nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 ÷2500(kg/m
3
) cốt liệu sỏi đá
đặc chắc.
+. Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 bê tông nhẹ có
khối lượng riêng trong khoảng 800 ÷1800 (kg/m
3
), cốt liệu là các loại đá có lỗ rỗng,
keramzit, xỉ quặng
Đối với mỗi mác bê tông người ta sử dụng tỷ lệ bê tông nhất định. Thứ nhất là
giá thành của xi măng so với sỏi và cát là cao hơn nhiều.Do vậy trong thành phần
của bê tông mác M100 sẽ không có ý nghĩa để thêm chừng ấy xi măng như khi làm
bê tông mác M450, bởi vì mục đích sử dụng của các mác bê tông này là khác nhau.
Bê tông mác M450 có khả năng chịu đựng tải lớn hơn nhiều so với bê tông mác
M100 và do đó cả tỷ lệ của chúng là khác nhau.
Bê tông hàng hóa người ta hay làm từxi măng mác M400 và M500 có sử dụng cát
và sỏi, thỉnh thoảng còn thêm phụ gia, kể cả chất chống băng giá. Khi tính toán tỷ
lệ bê tông cần phải xét đến rất nhiều yếu tố, chẳng hạn, thành pần của cát và sỏi,
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 15 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
trọng lượng riêng của chúng, chất lượng của bê tông thu được sau này, cụ thể là
tính chịu đựng băng giá, tính thấm nước, tính động và các tính chất khác. Trong
bảng sau đây tỷ lệ của bê tông các số liệu được lấy giá trị trung bình. (Tham khảo
thực tế ).
Bảng thành phần và tỷ lệ của Bê tông làm bằng xi măng M400, cát và sỏi:
Mác bê tông Tỉ lệ thành phần

trọng lượng
Xi/cát/sỏi .
(kg)
Thành phần thể tích
cho 10(kg) xi măng
cát,sỏi .
( dm
3
)
Lượng bê tông
thu được từ 10
(kg) xi măng .
(dm
3
)
100 1 : 4.6 : 7 41 : 61 78
150 1: 3.5 : 5.7 32 : 50 64
200 1 : 2.8 : 4.8 25 : 42 54
250 1 : 2.1 : 3.9 19 : 43 43
300 1 : 1.9 : 3.7 17 : 32 41
400 1 : 1.2 : 2.7 11 : 24 31
450 1 : 1.1 : 2.5 10 : 22 29
Bảng 2.1. thành phần và tỷ lệ của Bê tông làm bằng xi măng M400, cát và sỏi:
Đối với trạm trộn phục vụ xây dựng các công trình xây dựng giao thông ta
chọn mác bê tông M400, đây là mác bê tông phổ biến nhất trên thị trường Việt
Nam hiện nay.
⇒
Vậy ta sẽ tính toán hệ thống cấp liệu trên cơ sở những thông số của mác bê tông
M400 với khối lượng các thành phần như sau:
Đá ( 1÷2 ) : 1135 (kg) chiếm 44.67%.

Cát ( < 0,05 ) : 660(kg) chiếm 25.87%.
Xi măng : 520(kg) chiếm 20.47 %.
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 16 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
Nước : 220 dm
3
= 220 (kg) chiếm 8.66%.
Phụ gia: 5 dm
3
= 5.85 (kg) chiếm 0.23% ( trọng lượng riêng của phụ
gia 1.17 (kg/dm
3
)
2.2.2. Thời gian chu kì cho một mẻ trộn.
Theo tài liệu [1] , thời gian chu kỳ cho một mẻ trộn là:
T
ck
= t
c
+ t
d
+ t (s) (2-1)
Thời gian một chu kì trộn T
ck
phụ thuộc vào phương pháp trộn và các thông số
cơ bản của máy trộn như dung tích hình học của thùng trộn,tốc độ quay trộn,cấu tạo
của cánh trộn,sự điền đầy thùng và chất lượng bê tong…Nên thời gian trộn xác

định theo kinh nghiệm như sau:
Trong đó : t
c
: là thời gian đổ vật liệu vào thùng trộn ( chọn t
c
= 8s )
t
d
: là thời gian đổ bê tông ra khỏi thùng (chọn t
d
= 12s)
t : là thời gian trộn (chọn t = 40s)
Vậy thời gian chu kỳ cho một mẻ trộn là 60(s).
2.2.3. Tính số mẻ trộn và khối lượng của một mẻ trộn.
+) Số mẻ trộn trong 1 (giờ): (N)
N =
ck
T
3600
Trong đó : T
ck
chu kì 1 mẻ trộn, T
ck
= 60 (s).
=>N=
60
60
3600
=
(mẻ).

+) Dung tích của của mẻ trộn trong 1 (giờ) là:
Theo tài liệu [1] công thức 4.2,trang 204 ta có:
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 17 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
V
t
=
N
Q
(2-2) Trong đó : Q là năng suất của trạm, Q = 85 (m
3
/h).
N là số mẻ trộn trong 1(h), N = 60 (mẻ).
Thay vào Ct (2-2) ta có:V
t
=
42.1
60
85
=
(m
3
).
Mặt khác : V
l
=
Kt

Vt
(2-3). Trong đó : V
l
là thể tích hỗn hợp vật liệu cấp cấp vào.
K
t
hệ số phụ thuộc vào các loại phối trộn
và tính chất cơ lí của chúng.,chọn K
t
= 0.98 ( Theo tài liệu [1] trang 204).
Thay các giá trị vào công thức (2-3), ta có :
V
l
=
45.1
98.0
42.1
=
(m
3
).
+) Tính khối lượng bê tông và khối lượng các thành phần trong 1 mẻ trộn.
Ta có: V
l
= 1.45 ( m
3
) ,Trọng lượng riêng bê tông, ץ = 2 ÷ 2.5 (T/m
3
)
Chọn ץ = 2.2 (T/m

3
) .
Khối lượng bê tông, M
bt
: M
bt
= 1.45 × 2.2 = 3.19 (T) =3190(kg).
2.2.4. Tính khối lượng thành phần cấp phối cho 1 mẻ trộn mác bêtông M400.
Theo tỉ lệ phần trăm khối lượng các thành phần ở trên ta có:
Đá ( 1÷2 ) : 3190 × 44.67% = 1424.97 (kg)
Cát ( < 0,05 ) : 3190 × 25.87% = 825.25 (kg)
Xi măng : 3190 × 20.47 % = 652.99 (kg)
Nước:3190 × 8.66% = 276.25(kg)
Phụ gia: 3190 × 0.23% = 7.34(kg).
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 18 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
2.3. Tính toán thiết kế phễu cấp liệu.
2.3.1. Chọn hình dáng và kích thước của phễu.
+. Trọng lượng của đá cát trong một mẻ cấp liệu là:
m
đc
= m
đá
+ m
cát
= 1424.97 + 825.25 = 2250.22(kg)
+.Thể tích của đá cát trong 1 mẻ là :

V
đc
=
1424.97 825.25
1.3
1800 1600
+ =
(m
3
), (Trong quá trình tính toán lấy khối
lượng riêng của đá,cát:γ
đ
= 1800 (kg/m
3
),γ
c
= 1600 (kg/m
3
).
+.Hình dáng và kích thước của phễu như sau:

940 940 940
40°
948
1450
40
°
3200
3400
3600

10400
6°
200
3100
875
675
675
480 480
2700
Hình 2.1.Hình dáng và kích thước của phuễ.
Trong đó:
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 19 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
a = 3200(mm) b = 2700 mm
a
1
= 940(mm) b
1
= 200 mm
α
1
(góc nghiêng của bản phễu ngắn, qua tham khảo thực tế các trạm có
cùng năng suất α
1
= 40
0
)

H
2
- Chiều cao phần lăng trụ của phuễ: H
2
= 1450 (mm)
H
1
- Chiều cao chóp phuễ. (mm)
Từ hình vẽ ta tính được chiều cao chóp phễu là :
H
1
= tan40 = tan= 948.2(mm)
Các phễu trên thực tế có nghiêng 1 góc 6
0
so với phương thẳng đứng để thận lợi
cho việc cấp đá cát, do đó gọi α
1
, α
2
là góc nghiêng của 2 bản phễu dài như (hình
vẽ). Tính α
1
, α
2
của 2 vỏ phễu như sau:
Từ hình vẽ ta có:
c = H
1
× tg6
0

= 948.2 ×tg6
0
=99.66 (mm)
57.124943.0
2
2002700
)
2
(
2
11
=−






−
=−−






−
= c
bbb
d

(mm)
34.105066.199
2
2002700
)
2
(
2
11
=−






−
=+−






−
= c
bbb
e
(mm)
Vậy có: tgα

1
=
91.0
34.1050
2.948
=
⇒
α
1
= 42
0
tgα
2
=
76.0
57.1249
2.948
=
⇒
α
2
= 38
0.
+.Thể tích của phễu được tính như sau:
Xét thể tích phuễ lớn nhất trong ba phễu V.
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 20 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.

V = V
1
+ V
2
(2-4)
(V
1
,V
2
lần lượt là thể tích hình chóp cụt trên và hình chop cụt dưới.)
- Thể tích hình chóp cụt dưới.

1
2
' . '
3
H
V F F F F
 
= + +
 

(2-5)
Trong đó:
F- diện tích đáy lớn F = 3.2 × 2.7 = 8.64 (m
2
)
F’- là diện tích đáy nhỏ F’=0.94× 0.2 = 0.19 (m
2
)

H – Chiều cao phần chóp, H
1
=948.2(mm) = 0.9482 (m)
Thay số vào công thức (2-5) trên ta tính được thể tích 1 phễu có giá trị:
V
2
=
0.9482
8.64 0.19 8.64 0.19
3
 
+ + ×
 

= 3.2 (m
3
)
- Thể tích hình chóp cụt trên.

1
1.45
11.16 8.64 11.16 8.64
3
V
 
= + + ×
 


V

1
= 14.3 (m
3
)
Trong đó: : F- diện tích đáy lớn F = 3.6× 3.1 = 11.16 (m
2
)
F’- là diện tích đáy nhỏ F’=3.2× 2.7= 8.64(m
2
)
H – Chiều cao phần chóp, H
1
=1450(mm) = 1.45 (m)
Vậy thể tích phễu lớn nhất,Thay giá trị vào công thức (2-4) ta có:
V = 3.2 + 14.3= 17.5 (m
3
).
*.Tính thể tích của phễu nhỏ.
V = V
2
+ V
3

(V
2
= 3.2 (m
3
) ,V
3
Thể tích phần lăng trụ trên)

Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 21 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
Ta có:

V
3
= V
1
- S
1
(S
1
Diện tích tam giác,)
S
1
= 0.5x0.4x1.45 = 0.29 (m
2
)
→ V
3
= 14.3 – 0.29 = 14.01 (m
3
)
Thay vào công thức ,ta có:
V = 3.2+ 14.01 = 17.21 (m
3
)

Vậy thể tích toàn bộ phuễ chứa là.
V = 17.5 + 2x17.21=51.92 (m
3
)
2.3.2. Tính toán phễu.
– Cấu tạo các phần chính của phễu:
1
2
3
Hình 2.2- Cấu tạo phần chính phễu
Trong đó: 1 – Vỏ phễu,2 – Gân tăng cứng ,3 – Dầm đỡ phễu
- Ở đây, vỏ phễu đựoc tính toán với sự tác động đồng thời của thanh chống,
mô men uốn và lực căng bổ sung trọng lượng của các hạt trong phễu. Các gờ
ngang được tính toán theo mô men uốn do áp lực của các hạt tác dụng theo
phương vách trong phạm vi cho phép của các đầu gờ. Còn dầm phễu được tính
toán với thẳng đứng do trọng lượng của các hạt chứa trong phễu và khối lượng
của phễu. Trong quá trình tính toán nếu đại lượng nào liên quan đến khối lượng
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 22 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
riêng của vật liệu thì ta lấy theo
max
γ
là
2000
=
γ
(Kg/m

3
); còn nếu đại lượng nào
liên quan đến góc dốc tự nhiên của vật liệu thì ta lấy theo vật liệu có độ dốc
0
max
40
φ
=
(góc chân nón).
2.3.2.1 Tính bền phễu.
+) Chiều dài vách: Khi vách phễu nghiêng 40
0
:
Ta có: sinα = = , với α = 40
0
:
=> L = = 1475.14 (mm)
Theo [2],trang 138,ta thấy:
Các gờ cứng thường được bố trí cách nhau (1.5÷ 2m),nên với chiều dài trên ta
sẽ không bố trí gờ cứng trên phuễ chính.
Xét tiết diện 1- 1 cắt ngang phễu,cách miệng phễu 1 đoạn:
Z
1
=H
1
+ H
2
= 948.2 + 1450 = 2082.13 (mm)
Các cạnh của hình chữ nhật theo tiết diện 1-1 là:
c

d
Hình 2.3.Mặt cắt ngang phuễ cách miệng phuễ đoạn Z
1
Ta có: c =
940 2x
+
(mm)
Trong đó: (mm)
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 23 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
= > c =
940 2 376.67x
+
= 1693.34 (mm).
b = 2700 – (y + z) (mm).
Trong đó: y = = =702.06 (mm)
z= =809.09 (mm)
= >b = 2700 – (y + z) = 2700 - (702.06 + 809.09) = 1188.85 (mm).
Theo tài liệu [2] trang 141 ,Ta có áp lực tiêu chuẩn theo phương vuông góc với vỏ
phễu tại tiết diện 1-1 là:
q
tc
=
γ
.z1.(K.sin
2
α

+ cos
2
α
) (Kg/cm
2
) (2-5).
Trong đó:
γ
: khối lượng trên một đơn vị thể tích hạt(
γ
= 1 ÷ 4,2 T/m
3
)
Chọn :
γ
= 2 (T/m
3
)
K : Tỉ số áp lực ngang trên vách và áp lực đứng trên vách.
Ta có: K = tg








−=







−
2
40
45
2
45
0
0202
tg
α
= 0,217
Thay các giá trị vào công thức (2-5),ta có:
q
tc
= 2×2.08×(0,217. sin
2
40
0
+ cos
2
40
0
) = 2.81 (T/m
2
)=0.28(kG/cm

2
)
+.Áp lực tính toán theo phương vưông góc với vỏ phễu.
q = n.q
tc
(2-6)
Trong đó: n - là hệ số vượt tải,theo [2], lấy n = 1,2 ( khi chất đầy phễu).
Thay các giá trị trên vào (2-6),ta có:
q =1.2×0.086 = 0.1(kG/cm
2
)
Sơ bộ lấy chiều dày vỏ:
δ
= 8 (mm) = 0,8 (cm)
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 24 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.
Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 85 m
3
/h.
Theo [2],trang 139,ta có:
Tham số v để xác định các hệ số u,x,
ϕ
được tính theo công thức:
V = ( 2-7)
Trong đó : a- khẩu độ tính toán của vỏ phuễ.
a = L= 1475.14 =983.4(mm) = 98.34 (cm)
q = 0.1(kG/cm
2
),
δ

= 0,8 (cm).
Thay các giá trị trên vào công thức (2-7),ta có :
V= = 162.04
Theo [2],bảng 42 ,trang 139 ta có : u = 2 ,
χ
= 0.367,,
ϕ
=0.38
+. Thể tích của hạt gây nên ứng suất kéo bổ sung trong vỏ.
Theo [2],công thức trang 139, ta có :
V
1
=
( )
1 1 0 1 0
. . . .
3
H h z
F z F F F F
+ −
+ +
(2-8).
Trong đó: F
0
, F
1
-lần lượt là diện tích tiết diện ngang của 2 đáy đoạn phễu đang
xét, Ta có:
F
1

= c ×d= 1.69× 1.19 = 2.01( m
2
)
F
0
= a
1
× b
1
= 0.94× 0.2 = 0.19( m
2
)
h- Chiều cao phần lăng tru : h = 0 (m).
Thay các giá trị trên vào công thức (2-8),ta có:
⇒
V
1
= 2.01×2.08×
0.9482 0 2.08
(2.01 0.19 2.01 0.19) 1.25
3
+ −
× + + × =
(m
3
)
Sinh viên:Lê Văn Thọ. - 25 - Lớp : Cơ giới hóa XDGT –K51.
GVHD : Th.S Đoàn Văn Tú.