đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bê tông đúc sẵn chế tạo cột nhà công nghiệ 1 tầng,dầm cầu chạy ứng suất trước cống thoát nước ly tâm và bê tông thương phẩm công suất 65 000 m3năm

Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
LỜI MỞ ĐẦU

Bêtông cốt thép được đưa vào sử dụng vào các cơng trình xây dựng những năm
70÷80 của thế kỷ 19. Chỉ sau một thời gian tương đối ngắn, loại vật liệu ưu việt này đã
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 cơng do đó các cấu kiện bê tơng
đúc sẵn còn sử dụng bị hạn chế. Với sự phát triển của nền cơng 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 bêtông cốt thép được áp dụng đã 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 bêtông 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 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 bêtông, tăng c1hủng loại, tăng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật đạt

được. Đặc biệt một bước tiến đáng kể đạt được ở các thập kỷ gần đây, không những đã
điểu khiển được các tính chất kỹ thuật của bê tơng, mà cịn 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
toán xây dựng. Ngồi ra cơng nghệ bê tơng giúp bảo vệ mơi trường vì cho phép sử dụng
phế thải của các ngành công nghiệp năng lượng tạo ra hiệu quả kinh tế kỹ thuật.

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

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 bêtông cốt thép đúc
sẵn. Vấn đề được đặt ra là chúng ta luôn phải cải tiến và phát triển công nghệ bê tơng
ngày một hồn thiện hơn. Với đề tài: “Thiết kế nhà máy bê tông đúc sẵn chế tạo cột nhà
công nghiệ 1 tầng,dầm cầu chạy ứng suất trước cống thốt nước ly tâm và bê tơng
thương phẩm cơng suất 65.000 m3/năm”, em đã dựa trên cơ sở những giải pháp công
nghệ hiện nay để thiết kế xây dựng nhà máy. Để hoàn thành nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp
này đúng tiến độ, em đã cố gắng làm việc khẩn trương với sự giúp đỡ của giáo viên
hướng dẫn.
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Như Quý và các thầy cô trong Bộ môn
Công Nghệ Vật Liệu đã tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án này.Em mong nhận được
sự góp ý của các thầy cơ giáo và các bạn để đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn.

Hà nội, ngày tháng năm 201

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Quyết- MSSV : 4074.53

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG
I.1. Địa điểm xây dựng nhà máy.
1.Địa điểm xây dựng nhà máy bê tông thương phẩm và cấu kiện bê tông đúc sẵn cần
gắn với thị trường tiêu thụ sản phẩm. Thị trường tiêu thụ các sản phẩm này là các khu đô
thị, các khu công nghiệp đang được quy hoạch xây dựng trong và ngoài tỉnh cũng như là
dân cư sống gần trong vùng đặt nhà máy. Địa điểm xây dựng phải phù hợp với các
nguyên tắc thiết kế cơng nghiệp, đảm bảo cho chi phí vận chuyển nguyên vật liệu, vận
chuyển sản phẩm đến nơi tiêu thụ thấp. Đó là cơ sở để hạ giá thành sản phẩm, tạo sự cạnh
tranh lành mạnh. Đồng thời địa điểm nhà máy đặt xa các trung tâm đô thị và các khu dân
cư do giá thành đất xây dựng cao làm tăng chi phí đầu tư, giảm hiệu quả kinh tế và tác
động đến môi trường sống của dân cư.
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 em lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại xã Liên Mạc huyện Từ Liêm thành
phố Hà Nội
Hệ thống giao thông vận tải:
Nhà máy được cách quốc lộ32 khoảng 2km và đường Phạm Văn Đồng khỏang 5km
cách thành phố Hà Nội 20 km về hướng tây và gần sông Hồng rất thuận tiện cho việc vận

chuyển nguyên vật liệu, sản phẩm bằng đường thủy nội địa và đường biển. Quốc lộ 32 và
đường Pham Văn Đồng là các đầu tuyến đường đi lên các tinh phái bắc thành phố.
2, Thị trường tiêu thụ.
Thị trường tiêu thụ sản phẩm là các khu công nghiệp Nam,Bắc Thăng Long và các
tinh lân cận như Bắc Ninh,Vĩnh Phúc,Phú thọ….
3, Nguồn cung cấp nguyên vật liệu:
-

Đá: được vận chuyển từ các mỏ đá Lương Sơn Hịa Bình cach nhà máy 60km vận chuyển
băng đường bộ
Cát: cát vàng sông Lô được vận chuyển về bến bãi bằng đường thủy, sau đó được chuyển
về nhà máy bằng ơ tơ với khoảng cách gần.3km
Ximăng: sử dụng xi măng PC40 chinfon Hải Phịng được vận chuyển về nhà máy bằng ơ
tơ sitec với khoảng cách vận chuyển khoảng 60Km.
Thép: thép cường độ cao được nhập khẩu từ Malaixia, Thái Lan, thép thanh, thép cuộn
nhập từ nhà máy Pomihoa – Ninh Bình khoảng cách vận chuyển 60Km, thép tấm nhập từ
nhà máy gang thép Thái Nguyên.
4, Điện nước, nhân lực

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

Điện: Nhà máy nằm trong khu cơng nghiệp nên có hệ thống điện lưới cấp quốc gia chạy

qua, phụ vụ cho sản xuất ổn định.
Nước: được khai thác từ sông Hồng, qua hệ thống xử lý của nhà máy và được đưa vào sử
dụng.
Nhân lực: Hà nội là thanh phố có dân số đơng, có nguồn nhân lực phổng thơng dồi dào.
Có một lực lượng đơng đảo cán bộ trí thức tốt nghiệp các trường đại học, cao đẳng, và
một lượng lớn nhân lực tốt nghiệp từ trung học phổ thông đến trung cấp sẽ là nguồn cung
cấp đủ nhân lực chất lượng cho nhà máy.
5, Vệ sinh môi trường:
Địa điểm xây dựng nhà máy cách xa khu dân cư chính, nên ít gây ảnh hưởng tới
hoạt động và đời sống của nhân dân.Để đảm bảo vệ sinh môi trường xung quanh nhà máy
ta bố trí trồng nhiêu cây xanh xung qanh nhà máy làm giảm ôi nhiễm và tạo cảnh quan
cho nhà máy.
I.2. Các loại sản phẩm
I.2.1 Cống thoát nứớc ly tâm (công suất 15000m3/năm)
Ống dẫn nước được sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN 372-2000
Nhà máy sản xuất 2 loại ống cống theo phương pháp quay ly tâm
Ống cống có đừong kính ∅500,chiều dài 5m với cơng suất 7500 m3/năm
Ống cống có đừong kính ∅800,chiều dài 5m với cơng suất 7500 m3/năm

Hình 1.1 ống cơng thốt nước quay ly tâm

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

I.2.2- Dầm chữ I:công suất 15000m3/nămĐược thiết kế và thi công theo phương pháp
dự ứng lực, theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5575-1991.

cấu tạo và cốt thép dầm DCI

8ỉ8(3A) + 8ỉ8(2)



( 34Ø8(3) + 17Ø8(2) ) A250

9


8Ø8(3A) + 8Ø8(2)
 

 

10

 



9





9

10

9
 
l? c?u d80

l? c?u d80











 

 





6 l? d25





 





 



 

 

















02 l? 40x80

 

 

10-10

9-9

 



 
4T7
28a
F = 44KN

chi tiết đầu dầm


31a

2Uỉ10

33

ỉ8A250

32





2ỉ814

1Uỉ18







30

4T7
28a
F = 44KN

6ỉ8

30

ỉ8A250 29





ỉ8A250

30a

ỉ8A100 29



ỉ8A100

2Uỉ10 31a









bulong m18-6.6

31
      

2T12.7
F = 144KN



1UØ18 31


28

Hình 1.2 : Dầm cầu chạy DCI
Thơng số dầm: Mác bê tơng: M40
Kích thước bao: LxBxH = 6000x350x800 mm
Thể tích bê tông của một cấu kiện là V = 1.21 m3/cấu kiện

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53

2UØ14 32




 

  

02 l? 40x80


Trang 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

I.2.3 . Cột nhà công nghiệp 1 tầng
- Cột một vai:công suất 1000 m3/năm
11250
3500
3700

7550

600
600

400

400

600

1000

mãc cÈu

mãc cÈu

2000

Hình 1.3: Cột một vai (C1V)
Thơng số cột:

Mác bê tông sử dụng : M35; V1 = 2.532 m3/cấu kiện.

- Cột hai vai: công suất 1000 m3/năm

mãc cÈu

mãc cÈu

Hình1.4 : Cột hai vai (C2V)
Thơng số cột:Bê tơng sử dụng mác M35; V2 = 3.736 m3/cấu kiện

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
3

I.2.4. Bê tông thương phẩm (công suất 10000m /năm)
M 30 : 7500m3/năm.
M 35 : 7500 m3/năm.
Nhà máy có khả năng phục vụ các loại bê tơng thương phẩm trong bán kính 50 km,
các loại BTTP mà nhà máy sản xuất là các M30 và 35với độ sụt > 10.
-

Chất lượng bê tông sẽ quyết định tới chất lượng của các sản phẩm mà nó tạo thành, vì thế
sản xuất được bê tơng thương phảm có chất lượng tốt ta phải chú ý đến khâu chế tạo hỗn
hợp bê tông, để chế tạo hỗn hợp bê tơng đạt chất lượng cao thì ta phải hiểu rõ sự cấu
thành và cấu tạo của hỗn hợp bê tong. Các tính chất của hỗn hợp bê tong, sự ảnh hưởng
của thành phần trong bê tông đến tính chất đó. Các thành phần tạo lên hỗn hợp bê tơng
bao gồm cốt liệu, chất kết dính, nước và phụ gia nếu có. Các thành phần của bê tơng phối
hợp với nhau theo một tỷ lệ nhất định và hợp lý, tùy theo chỉ tiêu yêu cầu, được nhàm
trộn đồng đều nhưng chưa ninh kết. Việc xác định tỷ lệ cấp phối và yêu cầu chất lượng
của hỗn hợp bê tơng khơng những nhằm đảm bảo những tính năng kỹ thuật của bê tông,
liên quan đến việc xác định thiết bị, cơng nghệ tạo hình, đầm chặt và các chế độ công tác
khác. Các loại hỗn hợp bê tông thương phẩm sẽ được cung cấp cho các thành phố vào ban
đêm, thời điểm mà các loại xe vận chuyển bê tơng thương phẩm được phép vận chuyển,
cịn đối với các khu cơng nghiệp, khu dân cư nhỏ thì sẽ được cung cấp theo nhu cầu.
I.3. Yêu cầu đối với nguyên vật liệu sản xuất.

I.3.1, Xi măng:
Xi măng được sử dụng là các loại xi măng poóclăng hỗn hợp PCB40 Chinfon thoả
mãn tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2682 : 2009.như được nêu rtrong bảng sau
Bảng 1.1:Các chỉ tiêu chất luợng của xi măng pooclăng theo TCVN 2682:2009
Tên chỉ tiêu

Mức

1.Cường độ nén (Mpa), không nhỏ hơn
- 3 ngày
- 28ngày

±

45 min

±

21
40

8h

2. Thời gian đông kết (min)
- Bắt đầu, không nhỏ hơn

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53

45

Trang 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

- Kết thúc, không nhỏ hơn

375

3. Độ nghiền mịn xác định theo
- Phần cịn lại trên sàng kích thước lỗ 0.09mm,(%) khơng lớn hơn

10

- Bề mặt riêng , phương pháp Blanie (cm2/g), khơng nhỏ hơn

2800

4. Độ ổn định thể tích xác định theo phương pháp LeChatelier
(mm), không lớn hơn

10

5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), % không lớn hơn

3.5

6. Hàm lượng magie oxit (MgO), % không lớn hơn

5.0

7. Hàm luợng mất khi nung (MKN), % không lớn hơn

3.0

8. Hàm luợng cặn không tan % không lớn hơn

1.5
0.6

(1)

9. Hàm lượng kiềm quy đổi

Na2O(2) % khơng lớn hơn

Chú thích:
(1) Quy định đối với xi măng pooc lăng khi sử dụng với cốt liệu có khả năng
xảy ra phản ứng kiềm silic
(2) Hàm lượng kiềm quy đổi Na2Oqđ = % Na2O + 0.658% K2O
I.3.2, Cốt liệu .
Cốt liệu cho hỗn hợp bê tông phải thỏa mãn tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 750-2006.
a, Cốt liệu nhỏ: Nhà máy sử dụng cát vàng sông Lô, thuộc loại cát thô. Theo TCVN
750-2006 cần phải thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau:
-

Mô đun độ lớn trong khoảng 2 đến 3.3 ( cát thô)
Thành phần hạt của cát biểu thị qua lượng sót tích lũy trên sàng, quy định trong bảng sau:

Bảng1.2: Thành phần hạt của cát.
Kích thước lỗ sàng (mm)
2.5
1.25
0.63
0.315
0.14
Lượng sót tích lũy trên sàng,
%khối lượng

0÷20

15÷45

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53

35÷70

65÷90

90÷100


Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

Hàm lượng tạp chất trong cát :
Bảng 1.3 : Hàm lượng tạp chất trong cát.
Hàm lượng tạp chất, %khối lượng, không lớn hơn
Tạp chất
Bê tông mác lớn Bê tông mác nhỏ hơn
Vữa
hơn M40
và bằng M40
Sét cục và các tạp chất dạng cục
Hàm lượng bùn, bụi, sét

Khơng được có
1.5

0.25
3

0.5
10

Hàm lượng tạp chất hữu cơ trong cát khi xác định theo phương pháp so màu, không
được thẫm hơn màu chuẩn.
-

Hàm lượng Clorua trong cát, tính theo ion Cl- tan trong axit qui định như sau:
+ Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước hàm lượng ion Cl không lớn hơn 0.01%
+ Bê tông dùng trong kết cấu bê tông, bê tông cốt thép thường, vữa xây dựng, hàm
lượng ion Cl- khơng lớn hơn 0.05%
+ Cát có hàm lượng ion Cl- lớn hơn giá trị qui định trên có thể được sử dụng nếu tổng
hàm lượng ion Cl- trong 1m3 bê tông từ tất cả các loại nguyên vật liệu chế tạo không vượt

quá 0.6Kg.
b, Cốt liệu lớn: đá vơi
Nhà máy sử dụng loại đá dăm có kích thước hạt từ 5 đến 20mm. Theo tiêu chuẩn
TCVN 7570 – 2006 cần thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau:

-

Thành phần hạt của đá, biểu thị bằng lượng sót tích lũy trên các sàng, được qui định trong
bảng sau:

Kích thước
lỗ sàng

Bảng 1.4: Thành phần hạt của đá.
Lượng sót tích lũy trên sàng, % khối lượng, ứng với kích thước
hạt cốt liệu nhỏ nhất và lớn nhất,( mm )

(mm)

5÷10

5÷20

5÷40

5÷70

10÷40

10÷70

20÷70

100

-

-

-

0

-

0

0

70

-

-

0

0-10

0

0-10

0-10

40

-

0

0-10

40-70

0-10

40-70

40-70

20

0

0-10

40-70

-

40-70

-

90-100

10

0-10

40-70

-

-

90-100

90-100

-

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
5

90-100

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
90-100

90-100

90-100

-

-

-

Chú thích: có thể sử dụng cốt liệu lớn với kích thước cỡ hạt nhỏ nhất đến 3mm, theo
thỏa thuận.
-

-

-

Hàm lượng bùn, bụi, sét trong đá tùy theo mác bê tông:
+ Mác bê tông lớn hơn M40, lượng bùn, bụi, sét không lớn hơn 1% khối lượng.
+ Mác bê tông từ M20 đến M40, hàm lượng bùn, bụi, sét không lớn hơn 2% khối
lượng.
+ Mác bê tông nhỏ hơn M20, lượng bùn, bụi, sét khơng lớn hơn 3% khối lượng.
Đá phải có cường độc thử trên mẫu nguyên khai hoặc độ nén dập trong xi lanh lớn hơn 2

lần cường độ bê tông khi dùng đá gốc phún xuất, biến chất; lớn hơn 1.5 lần cường độ bê
tông khi dùng đá gốc trầm tích.
Độ hao mịn khi va đập của đá thí nghiệm trên máy mài mịn va đập Los Angeles khơng
lớn hơn 50% khối lượng.
Hàm lượng hạt thoi dẹt trong đá không vượt quá 15% với bê tông mác trên M40 và không
vượt quá 35% đối với bê tông mác nhỏ hơn M40.
Hàm lượng ion Cl- tan trong axit trong đá, không vượt quá 0.01%.
I.3.3, Nước nhào trộn hỗn hợp bê tông.
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 không 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 5000 mg/l. Trong đó các loại
muối sunfats khơng lớn hơn 2700 mg/l, lượng ngậm 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 phịng thí
nghiệm.
I.3.4, Phụ gia
Nhà máy sử dụng phu gia siêu dẻo hay tăng dẻo sikaR4 theo tiêu chuẩn của nhà sản
xuất

I.4. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông.

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

Sử dụng phương pháp tính tốn kết hợp thực nghiệm và tính tốn sơ bộ theo thể tích
tuyệt đối. Một trong những phương pháp xác định cấp phối bê tông xi măng từ cốt liệu
đặc chắc phổ biến nhất là phương pháp tính tốn kết hợp thực nghiệm của
B.G.Skramtaev, trong đó lượng dùng vật liệu ban đầu được tính theo thể tích tuyệt đối.
∗ Các thông số ban đầu
+ Xi măng: PC40 có khối lượng riêng: ρx = 3.14 g/cm3, khối lượng thể tích:
γx = 1.4 g/cm3 ; cường độ thực tế Rx = 45 KN/cm2
PCB30 có khối lượng riêng: ρx = 3.1 g/cm3, khối lượng thể tích: γx = 1.3 g/cm3 ;
cường độ thực tế Rx = 34 KN/cm2
+ Đá dăm: Dmax = 20 cm; khối lượng thể tích γ0đ = 1.45 g/cm3; khối lượng riêng ρđ =
2.7 g/cm3; độ rỗng r = 0.46; độ ẩm tự nhiên Wđ = 1%.
+ Cát: khối lượng thể tích γ0c = 1.48 g/cm3, khối lượng riêng ρc = 2.68 g/cm3, môđun
độ lớn M = 2.75; độ ẩm tự nhiên Wc = 3%.
I.4.1. Thiết kế thành phần cấp phối bê tơng cho cống thốt nước quay ly tâm
-

Bê tông mác 30MPa
Xi măng sử dụng là xi măng PCB40
Đá dăm chất lượng trung bình Dmax = 20mm

1.1, Lượng dùng nước
- Với bê tông SN = 4cm và đá dăm Dmax = 20mm
Theo biểu đồ 5.8.a –[1] ta được
Lượng nước nhào trộn : N= 178 l/m3
Vì sử dụng cốt liệu lớn là đá dăm nên lượng dùng nước tăng thêm 10 ÷ 15 (l)
Vậy lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là
N = 178 + 10 = 188(lít)
1.2. Lượng dùng xi măng :
Theo Bơlơmây – Skramtaep có cơng thức:
X


R28 = A × R x  ± 0,5 
N


Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
X
N ≤

Dấu (-) dùng cho bê tơng có

Dấu (+) dùng cho bê tơng có

Giả sử

X
N

Trong đó:

X
N

của hỗn hợp bê tơng

2,5

> 2,5
≤

2,5

R28: cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 30MPa;
Rx: mác xi măng, Rx = 40MPa;

A: hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu, với cốt liệu trung bình: A = 0,6.

Từ đó cơng thức trên ta có:

R28
X
=
+ 0,5
N A × Rx

X
30
=
+ 0,5
N 0,6 × 45

Thay số vào ta có:

= 1.61< 2,5

Vậy điều giả sử trên là đúng.

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

X
N×

×

N = 1,61 188 = 303 (kg).

Tra bảng hệ số Kd tại bảng 5.7 [1] trang 99 giáo trình công nghệ bê tông xi măng 1
303
350
Kd = Kd +

303
K d = 1,42 +

350
300
Kd − Kd
.( 303 − 300)
350 − 300

1,42 − 1,36
.( 303 − 300)
350 − 300

=1.36

3. Xác định lượng dùng đá

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

1000

r

kd + 1
γ0đ
ρd
d×

Đ=
Trong đó :
+ γ0đ : Khối lượng thể tích γ0đ = 1,45 g/cm3
+ ρđ : Khối lượng riêng ρđ = 2,7 g/cm3

+ rđ: độ rỗng đá rđ = 1-

⇒ Đ=

γ0đ
ρd

1, 45
= 0, 46
2, 7

=1-

1000
= 1247
0,46 × 1,36 1
+
1,45
2,7

(kg)

1.4 , Lượng dùng cát

C = [ 1000 - (

X
N
Đ
+
+
ρ X ρ N ρd

)]

× ρc

Trong đó: X: lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông (kg);
N: lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông (kg);
C: lượng dùng cát cho 1 m3 bê tông (kg);
Đ: lượng dùng đá cho 1 m3 bê tông (kg);
ρx
ρn
ρđ

: khối lượng riêng của xi măng,
: khối lượng riêng của nước,
: khối lượng riêng của đá,

ρđ

ρn

ρx

= 3,1 (g/cm3);

= 1 (g/cm3);

= 2,7 (g/cm3);

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ρc

ρc

: khối lượng riêng của cát,

⇒ C = [ 1000 - (

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
= 2,6 5(g/cm3).

303 188 1247
+
+
3,1
1
2,7

)]×2,65 = 668 (kg)

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

mc =

=

668
668 + 1247

= 0,34

Theo bảng 5.6 trang 98 giáo trình công nghệ bê tông xi măng 1 ta điều chỉnh cấp phối
chuẩn với mc = 0,36
C = ( 668 + 1247 ).0,36 = 689kg
D = (668 + 1247) - 689 = 1226 kg
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là :
X: C: Đ : N = 303 : 689 : 1226 : 187

1:

C Đ N
X X X

:

:

= 1: 2,27 : 4,04 : 0,62

1.5 , Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với độ ẩm của cát và đá ban đầu
Wc = 3%; Wđ = 1%
Lượng cát cần dùng:

Ck = Ca – Ca . Wc⇒Ck=

Ca
1 − Wc

689
1 - 0,03

=

= 710(kg)

Lượng nước trong cát :
Nc = 710×3% = 21 (lít)

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

Lượng đá cần dùng:

Dk = Da – Da . Wđ⇒Da=

Dk
1 − Wđ

1226
1 - 0,01

=

= 1238 (kg)

Lượng nước trong đá :
Nđ = 1238×1% = 12 (lít)
Lượng nước thực tế là: N = 188 – (12 + 21) = 155 (lít)
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 30MPa là:

1:

C Đ N
X X X

:

:

= 1: 2,34 : 4,08 : 0,51

I.4.2. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông cho cột nhà công nghiệp 1 tầng
-

Bê tông mác 30MPa
Xi măng sử dụng là xi măng PCB40
Đá dăm chất lượng trung bình Dmax = 20mm

2.1, Lượng dùng nước
- Với bê tông SN = 6cm và đá dăm Dmax = 20mm
Theo biểu đồ 5.8.a –[1] ta được
Lượng nước nhào trộn : N= 187 l/m3
Vì sử dụng cốt liệu lớn là đá dăm nên lượng dùng nước tăng thêm 10 ÷ 15 (l)
Vậy lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là
N = 187 + 10 = 197(lít)
2.2. Lượng dùng xi măng :
Theo Bơlơmây – Skramtaep có cơng thức:

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Q
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

X

R28 = A × R x  ± 0,5 
N


X
N ≤

Dấu (-) dùng cho bê tơng có

Dấu (+) dùng cho bê tơng có

Giả sử

X
N

Trong đó:

X
N

của hỗn hợp bê tơng

2,5

> 2,5
≤

2,5

R28: cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 30MPa;
Rx: mác xi măng, Rx = 40MPa;

A: hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu, với cốt liệu trung bình: A = 0,6.

Từ đó cơng thức trên ta có:

R28

X
=
+ 0,5
N A × Rx

X
30
=
+ 0,5
N 0,6 × 45

Thay số vào ta có:

= 1.61< 2,5

Vậy điều giả sử trên là đúng.

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

X
N×

×

N = 1,61 197 = 317(kg).

Tra bảng hệ số Kd tại bảng 5.7 [1] trang 99 giáo trình cơng nghệ bê tông xi măng 1
317
350
Kd = Kd +

350
300
Kd − Kd
.( 317 − 300)
350 − 300

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
317
K d = 1,42 +

1,42 − 1,36
.( 317 − 300)
350 − 300

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
=1.38

2.3. Xác định lượng dùng đá
1000

r

kd + 1
γ 0đ

ρd
d×

Đ=

(kg/m3 )

Trong đó :
+ γ0đ : Khối lượng thể tích γ0đ = 1,45 g/cm3
+ ρđ : Khối lượng riêng ρđ = 2,7 g/cm3

+ rđ: độ rỗng đá rđ = 1-

⇒ Đ=

γ0đ
ρd

1, 45
= 0, 46
2, 7

=1-

1000
= 1237
0,46 × 1,38 1
+
1,45
2,7

(kg)

2.4 , Lượng dùng cát

C = [ 1000 - (

X
N
Đ
+
+
ρ X ρ N ρd

)]

× ρc

Trong đó: X: lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông (kg);
N: lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông (kg);
C: lượng dùng cát cho 1 m3 bê tông (kg);
Đ: lượng dùng đá cho 1 m3 bê tông (kg);
ρx

: khối lượng riêng của xi măng,

ρx

= 3,1 (g/cm3);

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ρn

: khối lượng riêng của nước,

ρđ

ρc

: khối lượng riêng của đá,
: khối lượng riêng của cát,

⇒ C = [ 1000 - (

ρđ

ρc

ρn

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
= 1 (g/cm3);

= 2,7 (g/cm3);
= 2,6 5(g/cm3).

317 197 1237
+
+
3,1
1
2,7

)]×2,65 = 643 (kg)

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

mc =

=

643
643 + 1237

= 0,34

Theo bảng 5.6 trang 98 giáo trình cơng nghệ bê tơng xi măng 1 ta điều chỉnh cấp phối
chuẩn với mc = 0,36
C = ( 643+1237 ).0,36 = 677kg
D = (643 + 1237) - 677 = 1203 kg

Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là :
X: C: Đ : N = 317 : 677 : 1203 : 197

1:

C Đ N
X X X

:

:

= 1: 2,13 : 3,79 : 0,62

2.5 , Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với độ ẩm của cát và đá ban đầu
Wc = 3%; Wđ = 1%
Lượng cát cần dùng:

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

Ck = Ca – Ca . Wc

Ck=

Ca

1 − Wc

677
1 - 0,03

=

= 698(kg)

Lượng nước trong cát :
Nc = 698×3% = 21 (lít)
Lượng đá cần dùng:
Dk = Da – Da . W đ

Da =

Dk
1 − Wđ

1203
1 - 0,01

=

= 1215 (kg)

Lượng nước trong đá :
Nđ = 1215×1% = 12 (lít)
Lượng nước thực tế là: N = 197 – (12 + 21) = 164 (lít)
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 30MPa là:

X : C : Đ : N = 317 : 698 : 1215 : 164

1:

C Đ N
X X X

:

:

= 1: 2,2 : 3,83: 0,52

I.4.3. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông cho dầm cầu chạy ứng suất trứớc

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

Bê tông mác 40MPa
Xi măng sử dụng là xi măng PCB40
Đá dăm chất lượng trung bình Dmax = 20mm
Sủ dụng phụ gia
giảm 15÷20% nước

3.1, Lượng dùng nước
- Với bê tơng SN = 4cm và đá dăm Dmax = 20mm
Theo biểu đồ 5.8.a –[1] ta được
Lượng nước nhào trộn : N= 178 l/m3
Vì sử dụng cốt liệu lớn là đá dăm nên lượng dùng nước tăng thêm 10 ÷ 15 (l)
Vậy lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là
N = 178 + 10 = 188(lít)
Vậy sử dụng phụ gia nên nứớc giảm N=188-0,2
3.2. Lượng dùng xi măng và phụ gia:
Theo Bôlômây – Skramtaep có cơng thức:
X

R28 = A × R x  ± 0,5 
N


Dấu (-) dùng cho bê tơng có

Dấu (+) dùng cho bê tơng có

Giả sử

X
N

Trong đó:

X
N ≤

X
N

của hỗn hợp bê tông

2,5

> 2,5
≤

2,5

R28: cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 40MPa;
Rx: mác xi măng, Rx = 45MPa;

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

A: hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu, với cốt liệu trung bình: A = 0,6.

Từ đó cơng thức trên ta có:

R28
X

=
+ 0,5
N A × Rx

X
40
=
+ 0,5
N 0,6 × 45

Thay số vào ta có:

= 1,98< 2,5

Vậy điều giả sử trên là đúng.

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

X
N×

×

N = 1,98 150 = 297(kg)

Lượng phụ gia:với 1lit/100kgxi măng
Ph==2.97
Tra bảng hệ số Kd tại bảng 5.7 [1] trang 99 giáo trình cơng nghệ bê tơng xi măng 1
300
K d297 = K d +

297
K d = 1,36 +

300
250
Kd − Kd
.( 297 − 250)
300 − 250

1,36 − 1,3
.( 297 − 250)
300 − 250

=1.35

3.3. Xác định lượng dùng đá
1000

r

kd + 1
γ0đ
ρd
d×

Đ=
Trong đó :
+ γ0đ : Khối lượng thể tích γ0đ = 1,45 g/cm3
+ ρđ : Khối lượng riêng ρđ = 2,7 g/cm3

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ rđ: độ rỗng đá rđ = 1-

⇒ D=

γ0
ρd

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
đ

1, 45
= 0, 46
2, 7

=1-

1000
= 1247
0,46 × 1,35 1
+
1,45
2,7

(kg)

3.4 , Lượng dùng cát

C = [ 1000 - (

X
N
Đ
+
+
ρ X ρ N ρd

)]

× ρc

Trong đó: X: lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông (kg);
N: lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông (kg);
C: lượng dùng cát cho 1 m3 bê tông (kg);
Đ: lượng dùng đá cho 1 m3 bê tông (kg);
ρx
ρn
ρđ

ρc

: khối lượng riêng của xi măng,
: khối lượng riêng của nước,

: khối lượng riêng của đá,
: khối lượng riêng của cát,

⇒ C = [ 1000 - (

ρđ

ρc

ρn

ρx

= 3,1 (g/cm3);

= 1 (g/cm3);

= 2,7 (g/cm3);
= 2,6 5(g/cm3).

297 150 1247
+
+
3,1
1
2,7

)]×2,65 = 740 (kg)

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

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
C
C+Đ

mc =

=

740
740 + 1247

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG
= 0,37

Theo bảng 5.6 trang 98 giáo trình cơng nghệ bê tông xi măng 1 ta điều chỉnh cấp phối
chuẩn với mc = 0,36
C = ( 740+1247 ).0,36 = 712kg
D = (740 + 1247) - 712= 1275 kg

Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là :
X: C: Đ : N :PG= 297: 712 : 1275 : 150:2,97

1:

C Đ N
X X X

:

:

= 1: 2,4 : 3,29 : 0,51

3.5 , Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với độ ẩm của cát và đá ban đầu
Wc = 3%; Wđ = 1%
Lượng cát cần dùng:
Ck = Ca – Ca . Wc

Ck=

Ca
1 − Wc

712
1 - 0,03

=

= 733(kg)

Lượng nước trong cát :
Nc = 733×3% = 22 (lít)
Lượng đá cần dùng:
Dk = Da – Da . W đ

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Da =

Dk
1 − Wđ

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

1275
1 - 0,01

=

= 1287 (kg)

Lượng nước trong đá :
Nđ = 1287×1% = 13 (lít)
Lượng nước thực tế là: N = 150 – (13 + 22) = 115 (lít)
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 30MPa là:
X : C : Đ : N :PG= 297 : 733 : 1287 : 115:2,97

1:

C Đ N

X X X

:

:

= 1: 2,47 : 4,33: 0,39

I.4.4. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông cho bê tông thương phẩm
4.1, Lựa chọn phương pháp tính cấp phối cho hỗn hợp bê tơng thương phẩm
Việc lựa chọn phương pháp tính cấp phối là một việc quan trọng vì những phương pháp
tính cấp phối làm ảnh hưởng tới tính chất của bê tơng, tính cơng tác của hỗn hợp bê tông,
loại bê tông, việc lựa chọn phương pháp tính cấp phối làm ảnh hưởng tới tính chất của bê
tông ,loại bê tông, việc lựa chọn phương pháp tính cấp phối phụ thuộc vào những đặc tính
của từng loại bê tông, phương pháp thi công, thành phần hạt, và tính chất của hạt cốt liệu
dùng để sản xuất bê tông
Trong giới hạn của đồ án này,chúng em lựa chọn phương pháp tính tốn cấp phối theo
“phương pháp thành phần hạt liên tục” vì bê tơng thương phẩm thường được vận chuyển
đi xa, cung cấp cho những công trình nhà cao tầng, vì vậy u cầu về tính công tác của
hỗn hợp bê tông phải cao mặt khác phải đảm bảo cường độ của mẫu ở tuổi 28 ngày phải
đạt khơng nhỏ hơn 40Mpa
Trong bài tốn cấp phối này em lựa chọn “đường thành phần hạt liên tục là đường chuẩn
số 3 để tính tốn cấp phối”, vì yêu cầu mức ngậm cát nằm trong khoảng từ 0,4 đến 0,44
thì mới đảm bảo được tính cơng tác của hỗn hợp bê tông

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53


Trang 25

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA VẬT LIỆU XÂY DƯNG

Trong đồ án này, chúng em lựa chọn sử dụng loại phụ gia siêu dẻo SikaR4
Có đặt tính : 1 lít phụ gia dùng cho 100kg xi măng
Lượng phụ gia cho vào cho phép giảm từ 18 đến 25% lượng nước dùng cho
hỗn hợp bê tơng
4.2 , Tính cấp phối cho hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 30Mpa theo đường thành
phần hạt liên tục
Xi măng sử dụng là xi măng PCB40 có :
ρx
ρx
: khối lượng riêng của xi măng,
= 3,1 (g/cm3)
Rx = 45MPA
Đá dăm Dmax = 20mm;
ρđ

: khối lượng riêng của đá,

ρđ

= 2,7 (g/cm3);

- Khối lượng thể tích đổ đống của đá

vđ

= 1,45 g/cm3.

vđ

Cát vàng :
ρc

vc

: khối lượng riêng của cát,

ρc

= 2,65 (g/cm3);

- Khối lượng thể tích đổ đống của cát

vc

= 1,4 g/cm3.

4.2.1 Tính tốn tỷ lệ nước/xi măng ( N/X)

Áp dụng cơng thức :

X

R28 = A × R x  ± 0,5 
N


Dấu (-) dùng cho bê tơng có

X
N

≤

2,5

Giáo viên hướng dẫn:Pgs ts Nguyễn Như Quý
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyết.4074.53