Thiết kế phân xưởng sản xuất bê tông thương phẩm (thuyết minh+bản vẽ)

mục lục
Phần I
Mở đầu và giới thiệu chung

Trang
I.1 Mở đầu

1

I.2 Giới thiệu về mặt bằng nhà máy

3

I.3 Các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất

3

I.4 Yêu cầu đối với nguyên vật liệu dùng để sản xuất các sản phẩm 4
I.5 Tính toán cấp phối bêtông
8
I.6 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

25

Phần II
Thiết kế công nghệ
II.1 Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu
II.1.1. Kho ximăng

27
30

II.1.2. Kho cốt liệu
II.2 Phân xởng chế tạo hỗn hợp bêtông
Kết luận
Tài liệu tham khảo

37
40
56
57

1


Thiết kế xí nghiệp bêtông thơng phẩm
mở đầu
Cùng với sự đi lên của đất nớc những năm gần đây,nhu cầu của ngời
dân về ăn ,ơ,mặc ngày càng tăng cao ,đòi hỏi phải có sự phát triển và hội
nhập nhanh chóng của nền kinh tế đất nớc.
Không nằm ngoài xu hớng đi lên đó nghành xây dựng nói chung và
nghành sản xuất vật liệu xây dựng nói riêng cũng đã có những bớc tiến
không ngừng.
Mở dầu cho thành tựu có tính chất đột phá nhờ sự ra đời của công
nghệ sản xuất ximăng Poóclăng vào những năm 30-40 thế kỷ XIX. Nhng
đến những năm 70ữ80 thế kỷ này bêtông cốt thép mới đợc sử dụng vào các
công trình xây dựng , chỉ một thời gian tơng đối ngắn,loại vật liệu này nhanh
chóng chiếm địa vị quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng. Nhng
bêtông cốt thép xuất hiện lần đầu vào những năm 1877cho đến cuối thế kỷ
XIX, việc sử dụng những cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn có kết cấu đơn
giản nh cột, tấm tờng bao che, khung cửa sổ, cầu thang đã tơng đối phổ biến.

Những năm đầu của thế kỷ 20, kết cấu bêtông cốt thép đúc sẵn đợc sử dụng
dới dạng những kết cấu chịu lực .Nhng thờng đợc chế tạo bằng phơng pháp
thủ công với những mẻ trộn bêtông nhỏ bằng tay hoặc những máy trộn loại
bé do đó sản xuất cấu kiện đúc sẵn bằng bêtông cốt thép còn bị hạn chế.
Thay đổi vợt trội khi công nghệ bêtông cốt thép đúc sẵn ra đời cùng
nhiều loại máy trộn xuất hiện, nhiều phơng thức đầm chặt bêtông bằng cơ
giới nh chấn động, cán, cán rung, li tâm hút chân không đợc sử dụng phổ
biến, các phơng pháp dỡng hộ nhiệt, sử dụng các phụ gia rắn nhanh, ximăng
rắn nhanh cho phép rút ngắn đáng kể quá trình sản xuất .Trong giai đoạn
hiện nay công nghệ sản xuất đang có tốc độ phát triển cao đặc biệt phải kể
đến công sản xuất bêtông cốt thép ứng suất trớc cho phép tận dụng bêtông số
hiệu cao, cốt thép cờng độ cao, tiết kiệm đợc bêtông và cốt thép, nhờ đó có
thể thu nhỏ kích thớc cấu kiện, giảm nhẹ khối lợng, nâng cao năng lực chịu
tải và khả năng chống nứt của cấu kiện bêtông cốt thép do đó trên thế giới
2


ứng dụng rất rộng rãi kết cấu bêtông cốt thép đúc sẵn theo nhu cầu mà các
nhà máy sản xuất cung cấp thị trờng .
Vì lí do đó nên việc tập thiết kế các nhà máy sản xuất bê tông là một
yêu cầu rất cần thiết đối với những sinh viên nghành công nghệ vật liệu xây
dựng nh chúng em.
Với khuôn khổ của một đồ án môn học đợc giao em không mong
muốn nói đợc hết các lĩnh vực sản xuất cũng nh hoạt động của các nhà máy
bê tông,mà em chỉ đề cập đến một khía cạnh của vấn đề này,đó là:
Thiết kế nhà máy chế tạo hỗn hợp bê tông thơng phẩm công suất
3
20m /h.
Yêu cầu:Hỗn hợp bê tông có độ lu động đảm bảo vận chuyển đơc
bằng bơm đén vị trí đổ bê tông.Mác bê tông từ 200-500.

Với trình độ có hạn của một sinh viên, cộng với khuôn khô của một
đồ án môn học và thời gian hoàn thành không nhiều,nên đồ án này không
tránh khỏi nhữnh sai sót em mong nhận đợc sự dạy bảo của các thầy ,cô.
Em chann thành cảm ơn các thầy:Nguyễn Thiện Ruệ và Trần Ngọc
Tính là những ngời đã trực tiếp giúp đỡ em hoàn thành đồ án này,cùng các
thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện cho em.
Sinh viên.
Phạm Quốc Hùng

3


Phần I
I.1. YÊU CầU về ĐịA ĐIểM XÂY DựNG nhà máy.
Mặt bằng nhà máy mang tính chất quyết định bố trí khu vực nhà máy tổng
hoạt động ảnh hởng trực tiếp đến sự thành công của doanh nghiệp .Do đó để
lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy, trớc hết ta phải tim hiểu về thị trờng
tiêu thụ sản phẩm, để từ đó lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy cho phù
hợp với các nguyên tắc thiết kế công nghiệp.
1.Phải đảm bảo chi phí vận chuyển nguyên vật liệu và tiêu thụ sản
phẩm là thấp nhất, đó là cơ sở để hạ giá thành sản phẩm, tạo sự cạnh tranh
với các sản phẩm cùng loại
2.Đảm bảo địa diểm xây dựng nhà máy phải không 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 ban đầu dẫn đến hiệu quả kinh
tế giảm ,vệ sinh môi trờng đô thị không đảm bảo và gây tiếng ồn.
3.Do đặc tính của sản phẩm là bê tông thơng phẩm nên nó phải gần
các trung tâm xây dựng có nhu cầu lớn về bê tông thơng phẩm và đảm bảo
không vợt quá thời gian cũng nh khoảng cách tối đa cho việc vận chuyển làm
ảnh hởng đến chất lợng bê tông.

I.2. ĐịA ĐIểM XÂY DựNG nhà máy.
Ưu nhợc điểm của vị trí xây dựng nhà máy
Để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy, trớc hết ta phải tim hiểu về
thị trờng tiêu thụ sản phẩm, nguồn nguyên vật liệu và giá thành xây dựng
nhà máy để từ đó lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy cho phù hợp với các
nguyên tắc thiết kế công nghiệp.
Thị trờng tiêu thụ sản phẩm cấu kiện bêtông đúc sẵn là các khu đô thị,
các trung tâm công nghiệp.
Sau khi nghiên cứu và 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 nhà máy nên đặt tại ngã ba đờng rẽ vào khu đô thị mới Bán Đảo Linh
Đàm - Hà Nội là hợp lý. Vì vậy em đã quyết định xây dựng nhà máy tại

4


đó.Đây là vị trí cạch quốc lộ 1A và cách trung tâm thành phố Hà Nội
khoảng 10 km về phía Nam, là một vị trí hết sức thuận lợi vì nó có
các mặt u điểm sau:
Về giao hệ thống giao thông vận tải: Thuộc vào huyện Thanh Trì là
một huyện ngoại thành nằm ngang cửa ngõ phía nam TP Hà Nội. Nằm trên
tuyến đờng giao thông đặc biệt quan trọng, đó là quốc lộ 1A, tuyến đờng
Giải Phóng nối liền giao thông với nội thành.Mặt khác địa điểm này là trung
tâm của các khu đô thị mới:Định Công,Linh Đàm,Thanh Trì, .Các khu
công nghiệp Vĩnh Tuy,Thanh Trì Và các khu khác nh Trung Hoà- Nhân
Chính,Nam Thăng Long,Mĩ ĐìnhLà những nơi có nhu cầu rất cao về bê
tông thơng phẩm và không quá xa .Và nơi đây còn có thể vận chuyển sản
phẩm vào trong thành phố Hà Nội cũng là một thị trơng có nhu cầu cao về bê
tông thơng phẩm. Nơi đây có hệ thống giao thuận tiện cho việc vận chuyển

sản phẩm ra các tỉnh,các vùng lân cận nh:Hà Tây,Gia Lâm,Tuyến đừơng
sắt Bắc Nam, nối liền trung tâm kinh tế lớn trong cả nớc và nó cũng gần
Sông Hồng thuận tiện cho việc vận chuyển bằng đờng thuỷ, tạo u thế lớn về
giao thông nếu xí nghiệp quay sang sản xuất các sản phẩm bê tông đúc sẵn.
Nguồn cung cấp vật liệu: Vì địa điểm xây dựng nhà máy nằm ở huyện
Thanh Trì, phía nam thành phố Hà Nội, là nơi thuận tiện cho giao thông vận
tải bằng cả 3 tuyến giao thông đờng bộ, đờng sắt và đờng thuỷ. Do vậy
nguồn cung cấp nguyên vật liệu từ nơi khác tới nhà máy là rất thuận tiện.
Các nguồn nguyên vật liệu đớc cung cấp về nhà máy bằng một hay cả ba
tuyến đờng.
Mặt khác do việc xây dựng nhà máy gần Hà Nội là trung tâm lớn về
kinh tế và văn hoá tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp, đào tạo, nâng
cao trình độ cho đội ngũ cán bộ, công nhân lành nghề.
Do thuận tiện về giao thông nên sản phẩm đợc vận chuyển dễ dàng,
làm giảm chi phí vận chuyển nên tổng giá thành sản phẩm giảm. Tăng sức
cạnh tranh trên thị trờng.
Vệ sinh môi trờng: Vì địa điểm nhà máy xây dựng cách khu dân c
chính do đó hoạt động của nhà máy ở vị trí này ít ảnh hởng tới các hoạt động
của sản xuất công nghiệp và sinh hoạt của dân c. Để đảm bảo vệ sinh môi trờng trong và xung quanh nhà máy ta bố trí trồng nhiều loại cây xanh lạm
giảm tiéng ồn.
Kết luận: Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Thanh Trì - Hà
Nội là hợp lý và thuận tiện. Giá thành đất không cao, làm giảm chi phí đầu t.
5


Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu, lao động và tiêu thụ sản phẩm rất thuận
lợi. Các yếu tố này rất phù hợp với nguyên tắc thiết kế dây chuyền công
nghệ. Vậy ta chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại khu bán đảo Linh Đàm
huyện Thanh Trì thành phố Hà Nội.
Nhợc điểm của vị trí này đó là: nhà máy hơi gần khu tạp trung nhiều

dân c:khu chung c Linh Đàm,dân c xung quanh,giá đất còn cao so với các vị
trí ngoại thành,là vị trí nội thành nên các xe chở nguyên liệu,sản phẩm quá
lớn sẽ không đợc hoạt động trong những thời gian nhất định.Nhng nhng nhợc
điểm đó ta có thể khắc phục đợc bằng nhiều cách :trồng nhiều cây xanh
trong nhà máy để giảm bụi và tiếng ồn,.
Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu.
Đá dăm: Đá dăm đợc lấy từ Kiện Khê - Hà Nam với khoảng cách vận
chuyển là 60 km, đá dăm đợc vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ có gắn rơ
moóc
Cát vàng: Nguồn cung cấp là cát vàng sông Lô, đợc vận chuyển về từ
bãi cát đã khai thác với khoảng cách vận chuyển 20 km, cát đợc chở trên các
ôtô tự đổ có gắn rơmoóc
Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Bút Sơn - Hà Nam.
Ximăng đợc vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng.
Khoảng cách vận chuyển là 60 km
Sắt thép: Nguồn cung cấp là nhà máy gang thép Thái Nguyên sắt thép
đợc vận chuyển bằng ôtô với khoảng cách vận chuyển là 90 km.
I.3. các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất
1. Bêtông thơng phẩm.
Nhà máy sản xuất các loại bêtông thơng phẩm: 200#, 300#, 400#,500#.
Chất lợng của hỗn hợp bêtông sẽ quyết định chất lợng của sản phẩm mà vì
thế để đợc sản phẩm có chất lợng tốt ta phải chú ý đến khâu chế tạo hỗn hợp
bêtông. Các thành phần tạo nên hỗn hợp bêtông bao gồm: cốt liệu, chất kết
dính, nớc và phụ gia. Các thành phần trong hỗn hợp bêtông đợc phối hợp
theo một tỉ lệ nhất định và hợp lý, nhằm đảm bảo các tính năng kĩ thuật của
bêtông 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 khuôn , đầm chặt và các chế
độ công tác khác. Các loại hỗn hợp bêtông thơng phẩm sẽ đợc cung cấp cho
thị trờng tiêu thụ vào ban đêm khi mà thành phố cho phép các loại xe tải
chuyên chở vào thành phố, vì vậy các loại hỗn hợp bêtông này sẽ đợc vận

chuyển vào ban đêm và theo đơn đặt hàng. Với các công trình khác nhau cần
6


có các chỉ tiêu kĩ thuật đối với hỗn hợp bêtông khác nhau. Chính vì vậy tại
mỗi công trình xây dựng có những đòi hỏi khác nhau về chất lợng của hỗn
hợp bêtông cả về cờng độ lẫn tính công tác.
2. Yêu cầu đối với bêtông thơng phẩm mác 200, 300, 400,500
Bêtông thơng phẩm mác này có độ sụt là 12 cm, do vậy ta, phải dùng phụ gia
siêu dẻo để làm tăng độ sụt của bêtông, đồng thời đảm bảo tính dễ bơm
giảm lợng dùng nớc , do đó tăng cờng độ của bêtông.
Từ đó ta có yêu cầu đối với từng loại vật liệu nh sau:
Ximăng : ximăng đợc dùng là loại ximăngPC30, PC40,PC50 bảo đảm các
tính chất đã quy định ximăng đợc dùng là ximăng poóclăng rắn nhanh, còn
phải thoả mãn các điều kiện bổ sung sau : Hàm lợng khoáng C3A không đợc
quá 6%, lợng nớc tiêu chuẩn của hồ ximăng không quá 26%
Đá dăm : cốt liệu lớn là đá dăm có chất lợng tốt, đá dăm có Dmax = 20 mm.
Đá dăm phải đợc thí nghiệm về độ ép vỡ ( EV). Chỉ tiêu này đợc xác định dựa
theo tỉ lệ vỡ vụn của đá dăm chứa trong ống trụ thép dới tác dụng của tải
trọng nhất định và đợc tính theo công thức sau:
Nd =

m1 m 2
ì 100
m1

m1 : Khối lợng mẫu bỏ vào xilanh ( g )
m2 : Khối lợng mẫu còn sót lại trên sàng ( g )
Đá dăm từ đá gốc có cờng độ cao, yêu cầu có độ ép vỡ Ev 8
Quy định về hình dáng:

Hạt tròn và ô van có khả năng chịu lực lớn, còn hạt thỏi và dẹt khả
năng chịu lực kém. Do vậy yêu cầu hàm lợng các loại hạt dẹt hay thỏi trong
đá dăm không đợc lớn hơn 15%. Ngoài ra các loại hạt yếu bao gồm các loại
hạt giòn, hạt dể phong hóa cũng có tác dụng làm giảm đáng kể cờng độ của
bê tông. Vì vậy hàm lợng của các hạt này cũng không đợc lớn hơn 10% theo
trọng lợng.
Hàm lợng tạp chất sét, phù sa trong đá dăm quy định không quá 1%,
hàm lợng hợp chất lu huỳnh ( SO3 ) không quá 0.5% theo khối lợng.
7


Tính chất của nguyên liệu đá dăm
Khối lợng thể tích: 2,58 g/cm3
Khối lợng thể tích xốp : 1450 Kg/m3
Độ rỗng :
Hàm lợng bùn sét: 0,78%
Độ nén dập (%): 8
Cỡ hạt lớn nhất (Dmax) = 20mm
Đá dăm yêu cầu phải có đờng tích luỹ cấp hạt không vợt ra ngoài
miềm giới hạn đợc xác định theo quy phạm. Theo quy phạm hàm lợng từng
cấp hạt cốt liệu lớn nằm trong phạm vi sau :
Kích thớc hốc sàng
Lợng sót tích luỹ
theo % khối lợng

Dmin

D max + D min
2

Dmax

1,25Dmax

95ữ100

40ữ70

0ữ5

0

0
20
40
60
80
100

dMin

dMax + dMin

dMax

1,25dMax

2
Cốt liệu nhỏ (Cát) :
Để chế tạo bê tông ta sử dụng cát vàng thuộc họ cát khô có o1500

kg/m3. Loại cát này thờng đợc 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
8


lẫn tạp chất có hại. Tạp chất có hại trong cát chủ yếu là các loại mi-ca dễ
phong hoá, nên làm giảm cờng độ và tính bền vững của bêtông , vì thế lợng
mi-ca không đợc quá 0,5%., các hợp chất của lu huỳnh tác dụng xâm thực
hoá học đối với ximăng , nên lợng của nó trong cát tính quy ra SO 3 không
quá 1%., các tạp chất hữu cơ và bụi sét bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự
dính kết giữa cát và ximăng , làm giảm cờng độ và ảnh hởng đến tính chống
thấm của bêtông . Quy phạm quy định không quá 5%
.Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nớc của cát, đặc tính của cát là thể tích
thay đổi theo độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 ữ7%
Tính chất của nguyên liệu cát:
Khối lợng riêng: 2.62 g/cm3
Khối lợng thể tích : 1.5 g/cm3
Độ rỗng: 43.59%
Môđun độ lớn M = 2
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 thớc mắt

5

2.5

1.2

sàng,mm
Lợng cát tích luỹ

0

0 ữ20

15 ữ45

Theo quy phạm, Ai%

9

0.6

0.3

0.15

35 ữ70 70 ữ 90 90 ữ100


0
20
40
60
80
100

0

0,3 0,6
0,15

1,2

2,5

5,0

Nớc nhào trộn cho hỗn hợp bêtông :
Để chế tạo hổn hợp bê tông phải sử dụng loại nớc sạch . Nớc không đợc chứa các loại muối, axít, các chất hữu cơ cao hơn lợng cho phép cụ thể:
Tổng số các loại muối có trong nớc không lớn hơn 5000mg/l. Trong đó các
loại muối sunfats không lớn hơn 2700mg/l, lợng ngậm axits pH>4. Để đảm
bảo chất lợng nh trên nhà máy phải có trạm bơm lọc và bể chứa riêng đợc sự
kiểm tra của phòng thí nghiệm.
i.5. tính toán cấp phối bêtông.
Phơng pháp tính toán theo lý thuyết kết hợp với thực nghiệm.sao cho công
đoạn tính toán đơn giản và hiệu quả đáp ứng chỉ tiêu kỹ thuật . Dựa trên cơ
sở quy hoạch thực nghiệm theo hàm phụ thuộc cờng độ và tỷ lệ lợng dùng nớc và chất kết dính : R= f(X/N) hay mác của bêtông là một hàm phụ thuộc
vào tỷ lệ N/X.Công thức tiện lợi nhất và đợc dùng thực tế hiện nay là công
thức của nhà bác học Thuy Sỹ I.Bôlômây và đợc BG- Skramtaep hoàn thiện.

10


Công thức thể hiện đợc sự phụ thuộc giữa cờng độ bêtông và tỉ lệ X/N đợc
chuyển hóa thành quan hệ đờng thẳng giữa cờng độ và tỉ lệ X/N:

R28= A.Rx.(X/N B) (đơn vị daN/cm2).
Trong đó: A : hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu.
Rx : cờng độ của ximăng.
R28: cờng độ bêtông ở tuổi 28 ngày.
khi

X/N 2,5.

B = - 0,5 khi

X/N > 2,5.

B = 0,5

Nh vậy ta dung công thức Bôlômây Skramtaep để tinh toán:
R28= A.Rx(X/N 0,5).
Bảng hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu A, A1.
Tính chất cốt liệu

A

A1

Phẩm chất tốt

0,65

0,43

Phẩm chất trung bình

0,60

0,40

Phẩm chất kém

0,55

0,37

Chọn cấp phối bêtông theo phơng pháp này đợc tiến hành theo ba bớc:
B1: Tính sơ bộ lợng dùng vật liệu cho 1m3 bêtông.
Căn cứ vào chỉ tiêu tính công tác của hỗ hợp bêtông và đặc tính cơ bản
của cốt liệu (Dmãcốt liệu ) dợa vào biểu đồ hoặc bảng cho sẵn, chọn sơ bộ lợng dùng nớc cho một m3 bêtông ở trạng thái đầm chặt.
Dựa vào yêu cầu cờng độ bêtông, thời hạn đạt cờng độ thiết kế và các
giá trị cờng độ trung gian khác( cờng độ khi tháo khuôn, khi giao hàng), điều
kiện rắn chắc và hoạt tính của ximăng để quyết định tỉ lệ N/X hay X/N.
Tính sơ bộ giá trị X/N theo Bôlômây Skramtaep.
B2: Điều chỉnh thông số cấp phối.
Điều chỉnh thông số cấp phối bêtông cần tiến hành những mẻ trộn thử.
Số lợng mẻ trộn phụ thuộc vào mức độ chính xác theo yêu cầu của cấp phối
bêtông. Qua những mẻ trộn thử ta xác định đợc một cấp phối tốt nhất với lợng dung ximăng nhỏ nhất.
B3: Xác định lợng dùng vật liệu cho 1m3 bêtông và chọn ra cấp phối chuẩn.
11


+ Đầu tiên xác định khối lợng thể tích thực tế .Từ đó có thể tích hỗn
hợp bêtông của mẻ trộn.
Vhh= P/mvhh.

Trong đó:
P Tổng khối lợng vật liệu trong mẻ trộn kể cả nớc.

mvhh- Khối lợng thể tích thực của hỗn hợp bêtông đã đầm chặt.
+ Tính đợc lợng dùng vật liệu thực tế cho 1m3 bêtông và cấp phối theo
tỉ lệ khối lợng. Lấy khối lợng ximăng làm đơn vị (1: C/X: D/X: N/X). Sau đó
ta đúc mẫu và kiểm tra cờng độ bêtông ở tuổi 3,7,14 hay 28 ngày.
Các thông số cơ bản khi tính toán :
n : Khối lợng riêng của nớc và n = 1 kg/l
Xi măng: PC40 (Rx là mác xi măng, Rx = 400 )
x : Khối lợng riêng của xi măng và x = 3,1 kg/l
Đá dăm : chất lợng trung bình, Dmax = 20 mm
vđ : Khối lợng thể tích đổ đống của đá vđ =1450 kg/m3
ađ : khối lựơng riêng của đá ađ = 2,6 kg/l
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
rd = 1 -

vd
d

Cát vàng:
c : Khối lợng riêng của cát và c = 2,65 kg/l
A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu trung bình
A = 0,6
X ,N,C,D: Lợng dùng xi măng,nớc,cát,đá cho 1 m3 bê tông
3. Hỗn hợp bê tông thơng phẩm mác 200; độ sụt SN = 12 cm
Tại trạm trộn độ sụt yêu cầu là : SN = 14
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC30;
Đá dăm : chất lợng trung bình,

Dmax = 20 mm.

Cát vàng:
12


Phụ gia siêu dẻo không
3.1. Lợng dùng nớc.
Với bê tông có Dmax = 20 mm,
SN = 14cm ta có đợc lợng dùng nớc cho 1 m3 bê tông là:
Lợng dùng nớc cho 1 m3 bê tông là: N = 213 (l/m3) .
(biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]).
Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 213+ 15 = 228l/m3 .
3.2.Lợng dùng xi măng
Theo Bôlômây Skramtaep có công thức.
R 28
X
=
+ 0,5
N A.R X
Trong đó:
R28 là cờng độ bê tông ở tuổi 28 ngày, R28 = 200 daN/cm
Rx là mác xi măng, Rx =400 daN/cm2
A= 0,65
X
200
=
+ 0,5 = 1,53.
N 0,65 ì 300

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

X
. N = 1,53.228= 349 (kg)
N

X
349
+N =
+ 228 = 341 (kg)
x
3,1

Thể tích hồ ximăng Vh=

Để tra hệ số Kđ. (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1]).
Nội suy ta có:
K d341 = K d325 +
K d341 = 1,41 +

K d350 K d300
.(341 325)
350 325

1,45 1,41
.(341 325) = 1,44
350 325

3.3. Xác định lợng dùng đá.

1000. Vd
D=
rd .(K d 1) + 1
Trong đó:
13


v= 1,5 g/cm ,d = 2,6 g/cm3
Độ rỗng của cốt liệu lớn
vd
1,5
=1= 0,42%
2,6
d

rd = 1 -

1000 ì 1,5

D = 0,42 ì (1,44 1) + 1 = 1266 (kg)
3.4. Xác định lợng dùng cát.
C = [ 1000 - (

X N D
+
+
) + c
X N d

Trong đó

x = 3,1 kg/l
n = 1 kg/l
d = 2,6 kg/l
c = 2,62kg/l
349

228 1266

C = [ 1000 - ( 3,1 + 1 + 2,6 )]ì2,62= 452(kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lợng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
mc =

C
452
=
= 0,26
C + D 452 + 1266

Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với m c = 0, 4. (bảng 5.6 trang 98 tài liệu
[1]).
C = ( 452+1266).0,4= 687(kg)
D = ( 452+1266) 687 = 1031(kg)
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 349 : 687 : 1031 : 228
1 : x : y : z

= 1 : 2 : 3 : 0,65

3.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 5% ;

Wd = 2%

Lợng đá cần dùng là

14


D=

100 ì 1031
= 1052
100 2

Lợng nớc trong đá dăm là :
Lợng cát cần dùng là :
C=

(kg)

Nd = 1052ì2% = 21,04 lít

100 ì 687
= 723 (kg)
100 5

Lợng nớc trong cát là : Nc = 723ì5% = 36,15 (lít)
Lợng nớc thực tế là : N = 228 (21,04+36,15) = 171(lít)
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 349 : 723 : 1052 : 171

1 : x : y : z = 1 : 2,1 : 3 :

0,5

4. Hỗn hợp bê tông thơng phẩm mác 300; độ sụt SN = 12 cm
Thời gian thi ông trong 90phút nên độ sụt ban đầu lá SN = 14
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40;
Đá dăm : chất lợng trung bình,

Dmax = 20 mm.

Cát vàng:
Phụ gia siêu dẻo Sikament R4
4.1. Lợng dùng nớc.
Với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 14cm
lợng dùng nớc cho 1 m3 bê tông là: N = 213l/m3 .
(biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]).
Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 213+ 15 = 228l/m3 .
Sử dụng phụ gia mức giảm nớc 15% lợng dùng 1%
Lợng nớc thực tế là : N= 228-228 .0,15=194 (l)
4.2.Lợng dùng xi măng
Theo Bôlômây Skramtaep có công thức.

15


R 28
X
=

+ 0,5
N A.R X
Trong đó:
R28 là cờng độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 300
Rx là mác xi măng, Rx = 400
Cốt liệu tốt A= 0,65
X
300
=
+ 0,5 = 1,65
N 0,65 ì 400

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

X
. N = 1,65.194 = 320 (kg) LN

ợng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lợng ximăng
P =1%.320 = 3,2 (lít)
X

321

+ 194 = 298 (l)
Thể tích hồ ximăng : Vh = + N =
3,1
x
Nội suy tính hệ số Kd ta có: (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1]).
K

298
d

=K

275
d

K d300 K d275
+
.(298 275)
300 275

K d298 = 1,36 +

1,41 1,36
.(298 275) = 1,4
300 275

4.3. Xác định lợng dùng đá.
1000. Vd
D=
rd .(K d 1) + 1
Trong đó:
vđ : Khối lợng thể tích đổ đống của đá vđ = 1,5 g/cm3
d : Khối lợng riêng của đá d = 2,6 g/cm3
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
vd
1,5
rd = 1 =1= 0,42%

2,6
d
d: Khối lợng riêng của đá d = 2,6 g/cm3
1000 ì 1,5

D = 0,42 ì (1,4 1) + 1 = 1284 (kg)
4.4. Xác định lợng dùng cát.
16


C = [ 1000 - (

X N D
+
+
) + c
X N d
320

194

1284

C = [ 1000 - ( 3,1 + 1 + 2,6 )]ì2,62 = 547(kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lợng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
mc =

C
547
=

= 0,3
C + D 547 + 1284

Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với m c = 0, 4. (bảng 5.6 trang 98 tài liệu
[1]).
C = ( 547+1284)ì0,4 = 732 (kg)
D = (547+1284) 732 = 1099 (kg)
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 320 : 732 : 1099 : 194
1 : x : y : z = 1 : 2,29 : 3,43 : 0,61
4.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 5% ;

Wd = 2%

Lợng đá cần dùng là
D=

100 ì 1099
= 1121 (kg)
100 2

Lợng nớc trong đá dăm là :
Lợng cát cần dùng là
C=

Nd = 1121.2% = 22,42(lít)

100 ì 732
= 774 (kg)

100 5

Lợng nớc trong cát là : Nc = 774.5% = 38,7 (lít)
Lợng nớc thực tế là :
N = 194- 22,42-38,7= 132 (lít)
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 320 : 774 : 1121 : 132
1 : x : y : z = 1 : 2,42

: 3,5 : 0,4

5. Hỗn hợp bê tông thơng phẩm mác 400; độ sụt SN = 12 cm

17


Độ sụt tại trạm trộn là : SN = 14
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40;
Đá dăm : chất lợng trung bình,

Dmax = 20 mm.

Cát vàng:
Phụ gia siêu dẻo Sikament R4
5.1. Lợng dùng nớc.
Với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 14cm
lợng dùng nớc cho 1 m3 bê tông là: N = 213l/m3 .
(biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]).
Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 213+ 15 = 228l/m3 .

Sử dụng phụ gia mức giảm nớc 15% lợng dùng 1%
Lợng nớc thực tế là : N= 228-228 .0,15=194 (l)
5.2. Lợng dùng xi măng
Theo Bôlômây Skramtaep có công thức.
R 28
X
=
+ 0,5
N A.R X
Trong đó:
R28 = 400 ,Rx = 400 ,A= 0,65
X
400
=
+ 0,5 = 2,04
N 0,65 ì 400

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

X
. N = 2,04ì194 = 396( kg)
N

Lợng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lợng ximăng
P =1%ì396= 3,96( lít)
X

396

Thể tích hồ ximăng : V h = + N = 3,1 + 194 = 322 (l)

x
Nội suy tính hệ số Kd ta có: (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1]).
K d322 = K d300 +

K d325 K d300
.(322 300)
325 300

18


K d315 = 1,41 +

1,45 1,41
.(322 300) = 1,45
325 300

5.3. Xác định lợng dùng đá.
1000. Vd
D=
rd .(K d 1) + 1
Trong đó:
vđ = 1,5 g/cm3 , d = 2,6 g/cm3
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
rd = 1 -

vd
1,5
=1= 0,42%
2,6

d

1000 ì 1,5

D = 0,42 ì (1,45 1) + 1 = 1262 (kg)
5.4. Xác định lợng dùng cát.
C = [ 1000 - (

X N D
+
+
) x c
X N d

396

194

1262

C = [ 1000 - ( 3,1 + 1 + 2,6 )]x2,62 = 377 (kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lợng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
mc =

C
377
=
= 0,23
C + D 377 + 1262

Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,4.
(bảng 5.6 trang 98 sách tài liệu [1])
C = ( 377+1262 )ì0, 4 = 656 ( kg)
D = ( 377+1262 ) 656 = 983( kg)
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 396 : 656 : 983 :194
1 : x : y : z = 1 : 1,66 : 2,48 : 0,49
5.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 5% ; Wd = 2%
Lợng đá cần dùng là

19


D=

100 ì 983
= 1003 (kg)
100 2

Lợng nớc trong đá dăm là :
Lợng cát cần dùng là
C=

Nd = 1003ì2% = 20,06 ( lít)

100 ì 656
= 691 (kg)
100 5

Lợng nớc trong cát là : Nc = 691ì5% = 34,55( lít)
Lợng nớc thực tế là :
N = 194-(20,06+34,55)=139,4( lít)
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là :
X : C : D : N = 396 : 691 : 1003 : 139,4
1 : x : y : z = 1 : 1,74 : 2,53 : 0,35
6. . Hỗn hợp bê tông thơng phẩm mác 500; độ sụt SN = 12 cm
Độ sụt tại trạm trộn là : SN = 14
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC50;
Đá dăm : chất lợng trung bình,

Dmax = 20 mm.

Cát vàng:
Phụ gia siêu dẻo Sikament R4
6.1. Lợng dùng nớc.
Với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 14cm
lợng dùng nớc cho 1 m3 bê tông là: N = 213l/m3 .
(biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]).
Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 213+ 15 = 228l/m3 .
Sử dụng phụ gia mức giảm nớc 15% lợng dùng 1%
Lợng nớc thực tế là : N= 228-228 .0,15=194 (l)
6.2. Lợng dùng xi măng
Theo Bôlômây Skramtaep có công thức.
R 28
X
=
+ 0,5
N A.R X

20


Trong đó:
R28 = 500 ,Rx = 500 ,A= 0,65
X
500
=
+ 0,5 = 2,04
N 0,65 ì 500

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

X
. N = 2,04ì194 = 396( kg)
N

Lợng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lợng ximăng
P =1%ì396= 3,96( lít)
X

396

Thể tích hồ ximăng : V h = + N = 3,1 + 194 = 322 (l)
x
Nội suy tính hệ số Kd ta có: (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1]).
K d322 = K d300 +
K d315 = 1,41 +

K d325 K d300

.(322 300)
325 300

1,45 1,41
.(322 300) = 1,45
325 300

6.3. Xác định lợng dùng đá.
1000. Vd
D=
rd .(K d 1) + 1
Trong đó:
vđ = 1,5 g/cm3 , d = 2,6 g/cm3
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
rd = 1 -

vd
1,5
=1= 0,42%
2,6
d

1000 ì 1,5

D = 0,42 ì (1,45 1) + 1 = 1262 (kg)
6.4. Xác định lợng dùng cát.
C = [ 1000 - (

X N D
+

+
) x c
X N d

396

194

1262

C = [ 1000 - ( 3,1 + 1 + 2,6 )]x2,62 = 377 (kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lợng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
mc =

C
377
=
= 0,23
C + D 377 + 1262

21


Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,4.
(bảng 5.6 trang 98 sách tài liệu [1])
C = ( 377+1262 )ì0, 4 = 656 ( kg)
D = ( 377+1262 ) 656 = 983( kg)
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 396 : 656 : 983 :194
1 : x : y : z = 1 : 1,66 : 2,48 : 0,49

6.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 5% ; Wd = 2%
Lợng đá cần dùng là
D=

100 ì 983
= 1003 (kg)
100 2

Lợng nớc trong đá dăm là :
Lợng cát cần dùng là
C=

Nd = 1003ì2% = 20,06 ( lít)

100 ì 656
= 691 (kg)
100 5

Lợng nớc trong cát là : Nc = 691ì5% = 34,55( lít)
Lợng nớc thực tế là :
N = 194-(20,06+34,55)=139,4( lít)
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là :
X : C : D : N = 396 : 691 : 1003 : 139,4
1 : x : y : z = 1 : 1,74 : 2,53 : 0,35
7. Bảng thống kê cấp phối
Vật liệu

Xi măng

Cát

Đá

Nớc

(kg)

(kg)

(kg)

(lít)

200 ( SN = 14cm )

349

687

1031

228

300 ( SN = 14cm )

320

774

1121

132

Mác bêtông

22

Phụ gia
(lít)

3,20


400( SN = 14cm )

396

691

1003

139

3,96

500( SN = 14cm )

396

691

1003

139

3,96

I.6. Kế hoạch sản xuất của nhà máy
Số ngày làm việc thực tế trong một năm
N = 365 - ( x+y+z )
Trong đó:
365 : Số ngày trong năm
x : Số ngày nghỉ chủ nhật : 52 ngày
y : Số ngày nghỉ lễ tết : 8 ngày
z : Số ngày nghỉ bảo dỡng, sửa chữa : 5 ngày
Từ đó ta có số ngày làm việc thực tế trong năm :
N = 365 - ( 52 + 8 + 5 ) = 300 ngày
Số ca sản xuất trong một ngày : 2 ca/ngày
Số ca sản xuất trong một năm : 2ì300 = 600 ca/năm
Số giờ sản xuất trong ca
: 8 giờ/ca
Số giờ sản xuất trong một năm : 600ì8 = 4800 ( giờ/năm ).
Công suất xí nghiệp là: 4800x20 =96000m3/năm

Thiết kế công nghệ
II.1. Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu
Đối với mỗi xí nghiệp sản xuất bêtông thì khâu tiếp nhận và bảo quản
nguyên vật liệu là khâu rất quan trọng. Kho là nơi dự trữ, bảo quản nguyên
vật liệu ban đầu đáp ứng đầy đủ yêu cầu, kế hoạch sản xuất của xí nghiệp.

Tuỳ vào loại nguyên vật liệu và các sản phẩm cần bảo quản mà có một
loại hay nhiều loại kho thích hợp với chúng, có thể là kho kín, kho hở, kho
liên hoàn
Bởi vậy, mỗi loại nguyên vật liệu ta sẽ dựa vào các tính chất cơ bản và
yêu cầu kỹ thuật để chọn ra một loại kho phù hợp, đồng thời có hiệu quả
kinh tế cao nhất.
Chính vì thế kho là điểm khởi đầu quan trọng ảnh hởng tới chất lợng
của vật liệu dự trữ cũng nh sản phẩm tạo thành sau này.
II.1.1. Kế hoạch cung cấp các loại nguyên vật liệu.

23


Nhà máy bêtông công suất 20m3/h = 96000m3/năm.
- Sản phẩm: Hỗn hợp bêtông thơng phẩm :
Bêtông thơng phẩm mác 200#.
: Công suất 24.000m3/năm
Bêtông thơng phẩm mác 300# .
: Công suất 24.000m3/năm
Bêtông thơng phẩm mác 400#.
: Công suất 24.000m3/năm
Bêtông thơng phẩm mác 500# .
: Công suất 24.000 m3/năm
Lợng dùng nguyên vật liệu trong năm đợc xác định bằng cách tính toán
khối lợng bêtông với cấp độ phân phối của mỗi loại sản phẩm lợng dùng vật
liệu đợc xác định và thống kê trong bảng sau.
Bảng thống kê lợng dùng ximăng ( tấn ).

Loại sản phẩm
Bêtông thơng phẩm

mác 200#
Bêtông thơng phẩm
mác 300#
Bêtông thơng phẩm
mác 400#
Bêtông thơng phẩm
mác 500#

Mác
ximăng
300

Kế hoạch làm việc
Năm
Ngày
Ca
8376
27,92 13,96

Giờ
1,75

400

7680

25,60

12,80

1,6

400

9504

31,68

15,84

1,98

500

9504

31,68

15,84

1,98

35064

116,88

58,44

Tổng khối lợng

24

7,31


Bảng thống kê lợng dùng cát ( tấn ).
Loại sản phẩm
Bêtông thơng phẩm mác 200
Bêtông thơng phẩm mác 300#
Bêtông thơng phẩm mác 400#
Bêtông thơng phẩm mác 500#
#

Tổng khối lợng

Năm
16488
18576
16584
16584

68232

Kế hoạch làm việc
Ngày
Ca
54,96
27,48
61,92
30,96

55,28
27,64
55,28
27,64

Giờ
3,44
3,87
3,46
3,46

227,44 113,72

14,22

Bảng thống kê lợng dùng đá ( tấn ).
Loại sản phẩm

Năm
24744
26904
24072
24072

Kế hoạch làm việc
Ngày
Ca
82,48
41,24
89,68

44,84
80,24
40,12
80,24
40,12

Giờ
5,16
5,61
5,02
5,02

99792

332,64

20,79

Dmã

Bêtông thơng phẩm mác 200
Bêtông thơng phẩm mác 300#
Bêtông thơng phẩm mác 400#
Bêtông thơng phẩm mác 500#
#

20
20
20
20

Tổng khối lợng

166,32

`
Từ bảng thống kê lợng dùng vật liệu trên ta xác định lợng dùng các vật nh
sau:

25