Thiết kế công nghệ sản xuất cống tròn, cống hộp BTCT (Thuyết minh+bản vẽ)

Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Chương 3
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
3.1 CẤP PHỐI BÊ TÔNG
3.1.1 Nguyên vật liệu dùng để sản xuất bê tông
3.1.1.1 Xi măng
Xi măng được sử dụng trong sản xuất là PCB40 của nhà máy xi măng
Hà Tiên 1. Các tiêu chuẩn kỹ thuật phải tuân theo TCVN 6260:1997 Xi măng
pooclăng hỗn hợp -Yêu cầu kỹ thuật:
- Khối lượng riêng: 3.1 (g/cm3)
- Khối lượng thể tích: 1.1 (g/cm3)
- Mác xi măng xác định bằng phương pháp dẻo. Cường độ R x = 400
(kg/cm2)
- Thời gian bắt đầu ninh kết: 45 phút
- Thời gian kết thúc ninh kết: 10 giờ
3.1.1.2 Cát
Sử dụng cát khai thác ngoài tự nhiên trên sông Đồng Nai đáp ứng các
yêu cầu của TCVN 7570:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ
thuật:
3
- Khối lượng riêng của cát: γ 0 = 2.65( g / cm )
3
- Khối lượng thể tích của cát: γ a = 1.458( g / cm )

- Module độ lớn M = 2.31; Cát có độ lớn trung bình
- Hàm lượng bụi bùn sét: 0.67 % (< 3%)
- Sét cục và tạp chất dạng cục < 0.25%
3.1.1.3 Đá dăm

Ta sử dụng đá dăm từ mỏ đá Hóa An với các chỉ tiêu đáp ứng các yêu
cầu của TCVN 7570:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật
3
- Khối lượng riêng của đá γ 0 = 2.75( g / cm )
3
- Khối lượng thể tích của đá: γ a = 1.37( g / cm )

- Dmax = 20 mm
- Dmin = 10 mm
- Hàm lượng bụi bùn sét và chất bẩn: 0.2 % (<2%)
SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

34

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

- Hàm lượng hạt dài, dẹt: ≤ 6% (< 35%)
- Thành phần hạt đáp ứng TCVN
3.1.1.4 Nước
Ta sử dụng nước từ nhà máy nước ngầm Nhơn Trạch. Nước dùng cho bê
tông phải đáp ứng các yêu cầu của TCVN 302:2004 Nước dùng để trộn và
bảo dưỡng bê tông:
- Không chứa váng dầu hay dầu mỡ.
- Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/l.
- Độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12.5.

- Không có màu.
- Các muối hoà tan và các chất Ion Clo, Ion Sunfat và cặn không tan
phải đáp ứng yêu cầu của TCVN.
3.1.1.5 Phụ gia
Phụ gia dùng cho bê tông phải đáp ứng yêu cầu của TCVN 325:2004
Phụ gia hóa học dùng cho bê tông và vữa.
- Phụ gia sử dụng không được gây ăn mòn cốt thép.
- Phụ gia phải hòa vào trong nước trước khi sử dụng.
- Ta sử dụng phụ gia Sika 2000AT Phụ gia giảm nước cao cấp và
kéo dài thời gian ninh kết cho bê tông với các đặc tính:
+ Là một dung dịch giảm nước hiệu quả cao và siêu hoá dẻo có
tác dụng kéo dài thời gian ninh kết được dùng để sản xuất bê tông tại
vùng có khí hậu nóng.
+ Phù hợp với tiêu chuẩn ASTM C494 loại G.
+ Là loại phụ gia cho phép giảm đáng kể lượng xi măng so với bê
tông thường.
+ Là chất lỏng màu nâu đậm đựng trong thùng có thể tích:
5/25/200 (lít).
+ Thời gian sử dụng 1 năm nếu được lưu trữ đúng cách trong
thùng nguyên chưa mở.
+ Bảo quản nơi khô ráo. Tránh ánh nắng trực tiếp.
+ Có gốc: Naphtalen Formalđehyt Sulfonat và chất hữu cơ.
+ Khối lượng thể tích 1.165 – 1.185 (kg/lít)
+ Hàm lượng clorua: không có.
+ Liều lượng sử dụng: 0.63 – 1.3 (lít/100 kg xi măng).

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

35

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

+ Khả năng tương hợp: có thể kết hợp với tất cả các phụ gia khác
nhưng phải cho vào một mẻ trộn một cách riêng lẻ và không được trộn
trước các phụ gia với nhau khi cho vào mẻ trộn.
+ Loại xi măng: tất cả các xi măng Portland kể cả xi măng bền
sunfat.
+ Có thể cho phụ gia vào nước đã được định trước khi cho vào
hỗn hợp bê tông khô hoặc cho riêng rẻ vào hỗn hợp bê tông đã được trộn
ướt và phải trộn thêm ít nhất 1 phút cho mỗi khối bê tông.
+ Khi dùng quá liều lượng một cách đáng kể sẽ kéo dài thời gian
ninh kết của xi măng
+ Cần sử dụng máy trộn thích hợp và không được trộn bằng tay.
+ Tránh tiếp xúc với thực phẩm và đồ dùng gia đình. Tránh tiếp
xúc lâu với da. Trong trường hợp bị vấy bẩn rửa cẩn thận bằng nước.
Nếu tiếp xúc với mắt và miệng phải rửa bằng nước sạch và đến gặp bác
sĩ ngay lập tức.
3.1.2 Tính toán cấp phối bê tông
Bê tông dùng cho sản xuất cống thoát nước có mác 300.
3.1.2.1 Tính toán cấp phối không dùng phụ gia
- Lượng nước tiêu chuẩn
+ Đá dăm có Dmax = 20 mm
+ Lựa chọn độ sụt nón SN = 1 – 2 cm
+ Tra bảng lượng nước tiêu chuẩn ta xác định N = 185 l
- Lượng xi măng cho 1 m3 bê tông

Áp dụng công thức Bolomey-Skramtaev:
R
X
= b + 0.5
N AR X
Trong đó:
+ A: hệ số chất lượng cốt liệu dựa vào mác xi măng và phương pháp
xác định mác xi măng. Ta dùng cốt liệu chất liệu trung bình và mác xi
măng xác định bằng phương pháp dẻo nên chọn A = 0.6
+ Rb: cường độ bê tông
+ Rx: cường độ xi măng lấy bằng 410 kg/cm2

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

36

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Vậy:
X
300
=
+ 0.5 = 1.72
N 0.6 * 410
Lượng xi măng cần: X = N x

X
= 185 x 1.72 = 319 kg
N

- Lượng đá dăm cần cho 1 m3 bê tông
1000
Đ=
α * rđ
1
+
đ
đ
γ0
γa
Trong đó:
+ rđ: độ rỗng của đá
 γ 0đ 
 1.37 
 *100% = 50.2%
+ rđ = 1 − đ  *100% = 1 −
2
.
75
γ


a 

+ α : hệ số dư vữa. Tra bảng

Bản 3.1 Hệ số dư vữa
Hệ số α

Lượng xi măng trong 1m3
bê tông (kg)

Ta có:

α

Đá dăm

Sỏi

250

1.30

1.34

300

1.36

1.42

350

1.42

1.48

400

1.48

1.52

= 1.38

+ γ 0 : Khối lượng thể tích của đá
đ

+ γ a : Khối lượng riêng của đá
đ

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

37

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Vậy:
Đ=

1000
1.38 * 0.502
1
+
1.37
2.75

= 1151

kg

- Lượng cát dùng cho 1m3 bê tông

 X

Đ
C
C = 1000 −  X + đ + N   * γ a


γa
γa



Trong đó:
+ X: lượng xi măng cho 1 m3 bê tông (kg)
+ Đ: lượng đá dăm cho 1 m3 bê tông (kg)
+ N: lượng nước cho 1 m3 bê tông (kg)
+ γ a , γ a , γ a : khối lượng riêng của xi măng, cát, đá.

X

C

Đ

Vậy:

 319 1151

C = 1000 − 
+
+ 185   * 2.65 = 778 kg
 3.1 2.75



Bảng 3.2: Cấp phối cho 1m3 bê tông mác 300 không có phụ gia
Xi măng (kg)

Nước (l)

Cát (kg)

Đá (kg)

324

185

778

1151

Biểu diễn theo tỉ lệ các thành phần nguyên vật liệu:
X N C Đ 319 185 778 1151
: : : =
:
:
:
= 1 : 0.58 : 2.43 : 3.61
X X X X 319 319 319 319

3.1.2.2 Tính toán cấp phối dùng phụ gia
Ta dùng phụ gia hóa dẻo cao cấp dùng cho bê tông là Sika 2000AT.
Sika 2000AT được tính toán giảm được 15% nước.
3.2.1.1 Lượng nước cho 1 m3 bê tông:
N’ = N*0.85 = 185*0.85 = 157.25 l ≈ 158 l
Thể tích tuyệt đối của 1 m3 bê tông sau khi giảm 15% nước:
X
C
Đ
N
319 778 1151
+
+
+
=
+
+

+ 158 = 973l
γC γĐ γ N
3.1 2.65 2.75
γX
SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

38

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Theo nguyên lý thể tích tuyệt đối, tổng thể tích các thành phần nguyên
liệu của 1 m3 bê tông là 1000 l.
Chúng ta phải tính lại các thành phần khác để đủ 1000 l.
- Lượng xi măng cho 1 m3 bê tông
319 * 1000
= 328kg
X’ =
973
- Lượng đá dăm cần cho 1 m3 bê tông
Đ’ =

1151 * 1000
= 1183kg
973

- Lượng cát dùng cho 1m3 bê tông
C’ =

778 * 1000
= 799kg
973

- Lượng phụ gia cần cho 1 m3 bê tông
Sika NN dùng với liều lượng 1lít / 100 kg xi măng.
X = 324 kg
Vậy:
PG = 3.24 l
Thể tích tuyệt đối của 1 m3 bê tông:
X ' C ' Đ'
N'
328 799 1183
+
+
+
+ VPG =
+
+
+ 158 + 3.24 = 999l ≈ 1000l
γC γ Đ γ N
3.1 2.65 2.75
γX

Bảng 3.3 Cấp phối cho 1m3 bê tông mác 300 có phụ gia
Xi măng (kg)

Nước (l)

Cát (kg)

Đá (kg)

Phụ gia (l)

328

158

799

1183

3.24

Biểu diễn theo tỉ lệ các thành phần nguyên vật liệu:
X N C Đ 328 158 799 1183
: : : =
:
:
:
= 1 : 0.48 : 2.43 : 3.6
X X X X 328 328 328 328

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

39

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

3.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA NHÀ MÁY
3.2.1 Chế độ làm việc của nhà máy
1 ngày làm việc 1 ca. Một ca làm việc 8 giờ. Thời gian làm việc:
- Sáng: 7 giờ 30 đến 11 giờ 30
- Chiều: 13 giờ đến 17 giờ
Một năm 365 ngày. Trong đó:
- Chủ nhật: 52 ngày
- Lễ tết: 8 ngày
- Duy tu bảo dưỡng: 5 ngày
Số ngày làm việc trong 1 năm:
365 – (52 + 8 + 5) = 300 ngày
3.2.2 Kế hoạch sản xuất
3.2.2.1 Lượng nguyên vật liệu dùng cho mỗi sản phẩm:
Thể tích bê tông của 1 cống tròn: V1 = 0.94 m3
Bảng 3.4 Lượng nguyên vật liệu cho 1 cống tròn
Nguyên vật
liệu

Đơn vị

Không dùng PG Có dùng PG

Xi măng

kg

305

309

Nước

l

174

149

Cát

kg

732

752

Đá

kg

1082

1113

PG

l

0

3.1

Thể tích bê tông của 1 cống hộp: V2 = 0.81 m3
Bảng 3.5 Lượng nguyên vật liệu cho 1 cống hộp
Nguyên vật
liệu

Đơn vị

Xi măng

kg

263

266

Nước

l

150

128

Cát

kg

631

648

Đá

kg

933

959

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

Không dùng PG Có dùng PG

40

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

PG

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

l

0

2.7

3.2.2.2 Lượng thép dùng cho mỗi sản phẩm
Theo tính toán ta có lượng thép dùng cho mỗi sản phẩm:
Bảng 3.6 Lượng thép cho 2 loại cống
Loại
thép

Cống tròn
Chiều dài
(m)

Cống hộp
Khối
lượng (kg)

Chiều dài
(m)

Khối
lượng (kg)

φ6

30.91

6.86

0

0

φ8

87.09

34.4

241.72

95.5

3.2.2.3 Lượng nguyên vật liệu cần sử dụng theo kế hoạch:
Trong sản xuất ta có tỷ lệ hao hụt các thành phần nguyên vật liệu:
- Xi măng: 4%
- Nước: 4%
- Cát: 4%
- Đá: 4%
- PG: 1%
- Thép: 4%
3.2.2.4 Lượng bê tông và số lượng sản phẩm được sản xuất theo kế hoạch:
Với công suất thiết kế của nhà máy là 25000 m 3 bê tông/năm ta cần phải

tính toán lượng bê tông và số lượng sản phẩm theo thời gian là năm, tháng,
ngày (ca), giờ. Do nhà máy chỉ sảm xuất 2 loại sản phẩm nên công suất chia
đều cho 2 loại sản phẩm.
Lượng bê tông và sản phẩm được tính theo công thức:
- Lượng bê tông sản xuất trong 1 năm: Qnam

Qnam
12
Q
= nam
300
Qngày

- Lượng bê tông sản xuất trong 1 tháng: Qtháng =
- Lượng bê tông sản xuất trong 1 ngày: Qngày
- Lượng bê tông sản xuất trong 1 giờ: Q gio =

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

41

8
MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Bảng 3.7 Lượng bê tông và sản phẩm cho 2 loại sản phẩm

Loại sản
phẩm

Cống tròn
Cống hộp
Tổng

Năm

Tháng
Bê
tông
(m3)

Ngày (ca)

Số
Bê
sản
tông
phẩm (m3)
(sp)

Giờ

Bê
tông
(m3)

Số

sản
phẩm
(sp)

Số
sản
phẩm
(sp)

Bê
tông
(m3)

Số
sản
phẩm
(sp)

12500

13298

1041.6
7

1108

41.67

44

5.21

5

12500

15432

1041.6
7

1286

41.67

51

5.2

6

25000

28730

2083.3
4

2394

83.34

95

10.41

11

3.2.2.5 Lượng nguyên vật liệu dùng để sản xuất bê tông:
Ta tính từng thành phần nguyên vật liệu để sản xuất bê tông theo công
thức sau:
Gọi x là loại nguyên vật liệu ( xi măng, nước, cát, đá, PG)
- Lượng nguyên vật liệu cần trong 1 năm: xnam = Qnam * x

xnam
12
x
= nam
300

- Lượng nguyên vật liệu cần trong 1 tháng: xtháng =
- Lượng nguyên vật liệu cần trong 1 ngày: x ngày
- Lượng nguyên vật liệu cần trong 1 giờ: x gio =

x ngày

8
Bảng 3.8 Lượng nguyên vật liệu dùng sản xuất bê tông cho cống tròn
Nguyên liệu

Không dùng phụ gia
Năm

Tháng

Ngày

Có dùng phụ gia
Giờ

Năm

Tháng

Ngày

Giờ

Xi măng (tấn)

4212

351

14.04

1.76

4264

355.34

14.22

1.78

Nước (m3)

2405

200.42

8.02

1.01

2054

171.17

6.85

0.86

Cát (tấn)

10114

842.84

33.72

4.22

10387

865.59

34.63

4.33

Đá (tấn)

14963

1246.9

49.88

6.24

15379

1281.6

51.27

6.41

0

0

0

0

40.91

3.41

0.14

0.02

Phụ gia (m3)

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

42

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Bảng 3.9 Lượng nguyên vật liệu dùng sản xuất bê tông cho cống hộp
Nguyên liệu

Không dùng phụ gia

Có dùng phụ gia

Năm

Tháng

Ngày

Giờ

Năm

Tháng

Ngày

Giờ

Xi măng (tấn)

4212

351

14.04

1.76

4264

355.34

14.22

1.78

Nước (m3)

2405

200.42

8.02

1.01

2054

171.17

6.85

0.86

Cát (tấn)

10114

842.84

33.72

4.22

10387

865.59

34.63

4.33

Đá (tấn)

14963

1246.92

49.88

6.24

15379

1281.59

51.27

6.41

0

0

0

0

40.91

3.41

0.14

0.02

Phụ gia (m3)

Bảng 3.10 Lượng nguyên vật liệu dùng sản xuất bê tông
Nguyên liệu

Không dùng phụ gia

Có dùng phụ gia

Năm

Tháng

Ngày

Giờ

Năm

Tháng

Ngày

Giờ

Xi măng (tấn)

8424

702

28.08

3.52

8528

710.68

28.44

3.56

Nước (m3)

4810

400.84

16.04

2.02

4108

342.34

13.7

1.72

20228

1685.6
8

67.44

8.44

20774

1731.1
8

69.26

8.66

29926

2493.84

99.76

12.48

30758

2563.1
8

102.54

12.82

0

0

0

0

81.82

6.82

0.28

0.04

Cát (tấn)
Đá (tấn)
Phụ gia (m3)

3.2.2.6 Lượng thép cần sử dụng theo kế hoạch
Bảng 3.11 Lượng thép cần dùng cho cống tròn
Loại
thép

Năm

Tháng

Ngày (ca)

Chiều
dài

(m)

Khối
lượng
(tấn)

Chiều dài
(m)

Khối
lượng
(tấn)

Chiều
dài
(m)

φ6

427482.8

94.88

35623.57

7.91

φ8

Giờ

Khối Chiều
lượng
dài
(tấn)
(m)

Khối
lượng
(tấn)

1424.95

0.32

178.12

0.04

1204448 475.75 100370.65 39.65 4014.83

1.59

501.86

0.2

Bảng 3.12 Lượng thép cần dùng cho cống hộp

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

43

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Loại
Năm
thép Chiều
Khối
dài
lượng
(m)
(tấn)
φ8

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Tháng
Chiều
dài
(m)

Ngày (ca)

Khối
lượng
(tấn)

Chiều
dài
(m)

Giờ

Khối
lượng
(tấn)

3879432 1532.71 323286 127.73 12931.44 5.11

Chiều
dài
(m)

Khối
lượng
(tấn)

1616.43 0.64

Bảng 3.13 Lượng thép cần dùng
Loại
thép

Năm
Chiều
dài

(m)

Tháng
Khối
lượng
(tấn)

φ6

427482.8 94.88

φ8

5083880

Ngày (ca)

Chiều dài
(m)

Khối
lượng
(tấn)

35623.57

7.91

Giờ

Chiều
dài
(m)

Khối
lượng
(tấn)

Chiều
dài
(m)

1424.95

0.32

178.12

2008.46 423656.65 167.38 16946.27 6.7

Khối
lượng
(tấn)
0.04

2118.29 0.84

3.3 VẬN CHUYỂN – TIẾP NHẬN – DỰ TRỮ VÀ BẢO QUẢN NGUYÊN
VẬT LIỆU TRONG NHÀ MÁY
3.3.1 Xi măng:

3.3.1.1 Vận chuyển:
Có 3 phương tiện dùng để vận chuyển xi măng là: đường sắt, đường bộ
và đường sông.
Người ta căn cứ vào khoảng cách vận chuyển, công suất nhà máy và
điều kiện hạ tầng cho phép ( hệ thống đường bộ, đường sắt, sông, biển và các
cảng..v.v..) để từ đó lựa chọn hình thức vận chuyển phù hợp sao cho có lợi nhất
về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Xi măng chúng ta sử dụng được lấy từ nhà máy xi măng Hà Tiên 1 với
khoảng cách vận chuyển là 60 km nên chúng ta lựa chọn vận chuyển bằng
đường bộ là thích hợp nhất.
Xi măng được vận chuyển dưới dạng xi măng rời có lợi điểm là dễ bảo
quản, ít gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe công nhân do khi vận
chuyển là kín hoàn toàn. Do đó, ta sẽ sử dụng loại xe autostec là phương tiện
vận chuyển xi măng chính của nhà máy.
Autostec là loại xe chuyên dùng để vận chuyển vật liệu dạng bột. Thùng
xe được làm bằng thép, có hình trụ và 2 đáy hình cầu. Autostec dỡ tải bằng khí
nén nên có lợi điểm là nhanh, công suất lớn và ít thất thoát. Xi măng được nạp
vào xe qua cửa kín. Khi dỡ tải, cửa kín này được nâng lên một góc và không
khí được bơm vào sẽ đẩy xi măng lên xi lô chứa. Xi măng theo ống dẫn vào xi
SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

44

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

lô thông qua van phân li, khi qua van phân li do không gian trong xi lô mở rộng
làm cho hạt xi măng mất động năng rơi xuống đáy xi lô còn không khí sẽ qua
phin lọc bụi thoát ra ngoài.
Ta lựa chọn xe autostec có mã hiệu S-570A:
- Dung tích hữu ích: 11 m3
- Năng suất dỡ tải: 0.5 – 1 T/phút
- Thời gian dỡ tải: 15 phút
- Góc nghiêng thùng chứa: 10.60
- Trọng lượng xe khi không tải: 10.06 T
- Cự ly dỡ tải:
+ Ngang: 50 m
+ Cao: 20 m
- Kích thước:
+ Dài: 11.55 m
+ Rộng: 2.75 m
+ Cao: 3.275 m
Tính chọn số xe:
- Khi chất đầy tải xe có vận tốc 40 km/h, khoảng cách vận chuyển là
60 km, thời gian di chuyển, t1 = 90 phút
- Thời gian chất tải: t2 = 15 phút
- Khi không tải xe có vận tốc 60 km/h, khoảng cách vận chuyển là 60
km, thời gian di chuyển, t3 = 60 phút
- Thời gian dỡ tải: t4 = 15 phút
- Hệ số sử dụng xe: 1.25
- Thời gian quay vòng xe:
1.25*(t1 + t2 + t3 + t4) = 1.25*(90 + 15 + 60 + 15) = 225 phút
- Trong 1 ngày nhà máy làm việc 8 tiếng = 480 phút
480
= 2.133 lần.
- Vậy mỗi ngày số chuyến xe có thể thực hiện:

225
Chọn 2 lần
28.44
= 25.86m 3
- Mỗi ngày nhà máy cần 1 lượng xi măng là:
1.1

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

45

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

- Với dung tích 1 xe là 11 m3, số xe ta cần:

25.86
= 1.175 .
2 * 11

Ta chọn 2 xe (1 xe dùng dự trữ).

Hình 3.1 Xe autostec chở xi măng
3.3.1.2 Tiếp nhận:
Khi tiếp nhận xi măng chúng ta phải tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu cơ
bản của xi măng xem có phụ hợp với những tiêu chuẩn đã đề ra hay không như:

- Lượng nước tiêu chuẩn.
- Thời gian ninh kết.
- Độ mịn.
- Khối lượng riêng và khối lượng thể tích.
- Mác của xi măng.
Ngoài ra còn cần phải kiểm tra, giám sát bảo đảm đúng khối lượng yêu
cầu cũng như các giấy tờ, chứng từ đầy đủ về nguồn gốc, xuất xứ của mỗi lô
hàng để tiện cho việc kiểm tra về sau này.
3.3.1.3 Dự trữ và bảo quản:
Xi măng khi được bảo quản trong nhà máy phải đảm bảo một số yêu cầu
như:
- Xi măng phải bảo quản trong các buồn kín tránh tác động của môi
trường như không khí, hơi nước và nước ngầm.
- Trong kho phải có khoảng tống để xi măng vận động tránh hiện
tượng xi măng bị vón cục.
SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

46

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

- Bảo đảm khả năng dự trữ cho việc sản xuất được lien tục.
- Cần phải bố trí sao cho khoảng cách vận chuyển của xi măng đến
máy trộn là ngắn và thuận tiện nhất.
Hiện nay hầu hết người ta dự trữ xi măng trong các xi lô hình trụ làm

bằng thép hoặc bê tông cốt thép. Dự trữ xi lô trong xi măng có nhiều ưu điểm
như:
- Xi măng được bảo quản tốt, tránh được các tác động từ môi trường.
- Dễ dàng lắp đặt các thết bị cơ khí, khí nén đảm bảo cho việc vận
chuyển xi măng từ autostec lên xi lô và từ xi lô lên máy trộn.
- Nếu chúng ta sử dụng xi làm bằng thép thì việc thiết kế, lắp đặt, thi
công tương đối thuận tiện (chủ yếu là dùng liên kết bu lông, đinh tán và
hàn).
Do những ưu điểm trên nên ta sẽ dùng xi lô bằng thép để dự trữ xi
măng dùng cho nhà máy.
Tính chọn kích thước và số lượng xi lô cần sử dụng:
- Khối lượng xi măng cần dự trữ:
N * X * d n * 1.04
QX =
0 .9 * n
Trong đó:
+ N: công suất nhà máy = 25000 m3 bê tông/năm
+ X: Lượng xi măng cho 1 m3 bê tông = 0.328 T
+ dn: số ngày dự trữ sản xuất = 6 ngày
+ 1.04: hệ số hao hụt của xi măng là 4%
+ n: số ngày làm việc của nhà máy = 300 ngày
Vậy:

QX =

25000 * 0.328 * 6 *1.04
= 189.52T
0.9 * 300

- Dung tích kho xi măng:

VX =

Q X 189.52
=
= 172.29m 3
γ0
1.1

- Số lượng xi lô:
+ Chọn 2 xi lô để dự trữ xi măng

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

47

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

+ Thể tích xi măng mỗi xi lô:
V
172.29
V = X =
= 86.15m 3
2
2
- Kích thước xi lô:

+ Chọn xi lô có đường kính D = 3 m
+ Đường kính miệng tháo liệu d = 0.25
+ Góc chảy tự nhiên: α = 60 0
+ Chiều cao h2:
h2 =

D−d
3 − 0.25
* tgα =
* tg 60 0 = 2.382m
2
2

+ Ta chọn h2 = 2.4 m
+ Thể tích phần nón cụt V2:
π
2
2
V2 =

12

* ( D + d + D * d ) * h2 =

π
* (3 2 + 0.25 2 + 3 * 0.25) * 2.4 = 6.17 m 3
12

+ Thể tích phần hình trụ V1:
V1 = V – V2 = 86.15 – 6.17 = 79.98 m3

+ Chiều cao phần hình trụ h1:
h1 =

V1
79.98
=
= 11.32m
2
π *D
π * 32
4
4

+ Ta chọn h1 = 11.4 m
+ Chiều cao xi lô:
H = h1 + h2 = 11.4 + 2.4 = 13.8 m

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

48

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

D

h1

V1

h2

V2

60

d
Hình 3.2 Kích thước xi lô chứa xi măng
Bảng 3.14 Bảng tổng kết kích thước xi lô chứa xi măng
Số Đường Đường
Góc
xi lô kính D kính d nghiêng
α
(m)
(m)
2

3

0.25

60

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

Thể tích (m3)

Chiều cao (m)
H

h1

h2

13.8

11.4

2.4

49

V

V1

86.15 79.98

V2
6.17

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Hình 3.3 Xi lô chứa xi măng
3.3.2 Cốt liệu (Đá và Cát)
3.3.2.1 Vận chuyển
- Vận chuyển từ bên ngoài vào nhà máy
Có 3 phương tiện dùng để vận chuyển cốt liệu là: đường sắt, đường
bộ và đường sông.
Người ta căn cứ vào khoảng cách vận chuyển, công suất nhà máy và
điều kiện hạ tầng cho phép ( hệ thống đường bộ, đường sắt, sông, biển
và các cảng..v.v..) để từ đó lựa chọn hình thức vận chuyển phù hợp sao
cho có lợi nhất về mặt kỹ thuật và kinh tế.
Đá được mua từ mỏ đá Hóa An ở Đồng Nai và Cát được khai thác
được khai thác tại Đồng Nai nên có cùng khoảng các vân chuyển là 45
km.
Do đó, chúng ta lựa chọn hình thức vận chuyển cốt liệu là trên
đường bộ và dùng phương tiện là xe tải ben.

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

50

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Ta lựa chọn xe tải ben THACO – FOTON 6 Tấn do công ty ô tô

Trường Hải sản xuất:
+ Tải trọng 6.000 kg
+ Trọng lượng toàn bộ 11895 kg
+ Kích thước:
* Dài: 6.2 m
* Rộng: 2.23 m
* Cao: 2.56 m
+ Dung tích thùng xe: 5.72 m3
+ Tốc độ tối đa: 76 km/h
+ Mức tiêu hao nhiên liệu: ≤15 lít/100 km

Hình 3.4 Xe ben tự đổ
Tính số xe cần để vận chuyển đá:
+ Theo CBVC mỗi ngày nhà máy cần 102.54 Tấn đá. Tương
102.54
= 74.85m 3
đương thể tích mỗi ngày cần VĐ =
1.37
+ Thời gian để thực hiện một lượt xe:
T =1.25*( t1 + t2 + t3 )
SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

51

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Trong đó
* 1.25 Hệ số sử dụng xe
* t1: thời gian xe lấy đá là 8 phút
* t2 thời gian xe đi quãng đường 90 km ( cho 1 vòng đi và về )
với vận tốc trung bình 50 km/h là 108 phút.
* t3: thời gian dỡ tải của xe 10 phút
T = 1.25*(8 + 108 + 10) = 158 phút
+ Nhà máy mỗi ngày làm 8 giờ = 480 phút
+ Số lượt xe thực hiện được trong ngày:
480
n=
= 3.03 lượt. Chọn 3 lượt.
158
Số xe cần thiết
74.85
N=
= 4.73 xe. Chọn 5xe
52.7 * 3
Tính số xe cần để vận chuyển cát:
+ Theo CBVC mỗi ngày nhà máy cần 69.26 Tấn cát. Tương
69.26
= 47.51m 3
đương thể tích mỗi ngày cần VĐ =
1.458
+ Thời gian để thực hiện một lượt xe:
T =1.25*( t1 + t2 + t3 )
Trong đó:
* 1.25 Hệ số sử dụng xe
* t1: thời gian xe lấy cát là 8 phút

* t2 thời gian xe đi quãng đường 90 km ( cho 1 vòng đi và về )
với vận tốc trung bình 50 km/h là 108 phút.
* t3: thời gian dỡ tải của xe 10 phút
T = 1.25*(8 + 108 + 10) = 158 phút
+ Nhà máy mỗi ngày làm 8 giờ = 480 phút
480
= 3.03 lượt.
+ Số lượt xe thực hiện được trong ngày: n =
158
Chọn 3 lượt.
47.51
= 2.77 xe. Chọn 3 xe.
+ Số xe cần thiết: N =
5.72 * 3
Vậy để vận chuyển cát và đá cho nhà máy ta cần đội xe 8 chiếc.

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

52

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

- Vận chuyển trong phạm vi nhà máy
Do cốt liệu được dự trữ ở dạng kho đống nên ta lựa chọn xe xúc để
vận chuyển cốt liệu vào bunke tiếp liệu.

Ta lựa chọn xe xúc lật WA 250 do Komatsu sản xuất. Thông số kỹ
thuật:
+ Trọng lượng: 11.27 kg
+ Cơ cấu di chuyển: bánh hơi.
+ Chiều cao đổ: 2850 mm.
+ Tầm vươn xa: 985 mm.
+ Kích thước:
* Dài: 6995 mm.
* Rộng: 2685 mm.
* Cao: 3251 mm.
+ Công suất động cơ: 101 kW.
+ Tốc độ di chuyển: 380 km/h.
+ Dung tích gàu: 2 m3.
+ Chiều rộng gàu: 2685 mm.

Hình 3.5 Xe xúc Komatsu WA 250
+ Năng suất của xe trong 1 giờ:
Qxx =

60
* VGX * K
T1 + T2 + T3 + T4

Trong đó:
* T1 = 0.8 phút là thời gian xúc cốt liệu.
* T2 = 2 phút: là thời gian vận chuyển cốt liệu đến bunke.

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

53

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

* T3 = 0.5 phút: là thời gian đổ cốt liệu vào bunke.
* T4 = 1 phút: là thời gian xe quay về kho.
* K = 0.8 là hệ số sử dụng dung tích gàu.
* VGX = 2m3: là dung tich gàu xúc.
60
Qxx =
* 2 * 0.8 = 22.4m 3 / h
0.8 + 2 + 0.5 + 1
+ Theo kết quả tính cân bằng vật chất ta cần lượng cốt liệu trong 1
giờ là:

VCát =
VĐá =

8.66
= 5.94m 3
1.458

12.82
= 9.36m 3
1.37

+ Vậy trong 1 giờ lượng cốt liệu cần là:
V = VCát + VĐá = 5.94 + 9.36 = 15.3 m3
+ Số lượng xe cần:
V 15.3
n= =
= 0.69 xe
Q 22.4
Vậy ta chọn 1 xe.
3.3.2.2 Tiếp nhận
Cốt liệu khi cho nhập kho phải kiểm tra chất lượng của từng lô hàng có
phù hợp với yêu cầu sản xuất hay không như:
- Không lẫn tạp chất, chất bẩn.
- Cốt liệu không bị trộn lẫn với nhau.
- Không bị phong hóa.
- Không bị thấm nước.
- Xác định khối lượng riêng và khối lượng thể tích.
- Xác định độ ẩm
- Thành phần cỡ hạt, hạt dài, hạt dẹt (đối với đá) .v..v..
3.3.2.3 Kho chứa cốt liệu
Việc xây dựng và bố trí các kho chứa cốt liệu phải đảm bảo các yêu cầu
sau:
- Sản xuất của nhà máy được liên tục.

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

54

MSSV:80402037

Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

- Đảm bảo khả năng cơ giới hóa, tự động hóa công tác bốc dỡ, chất
xếp.
- Thuận tiện cho việc tiếp nhận cốt liệu và vận chuyển đến trạm trộn.
- Có khả năng tách biệt từng loại cốt liệu, từng cấp phối, từng hạng
riêng biệt không để bị lẫn vào nhau.
- Khi vận chuyển hạn chế cho cốt liệu bị nghiền vỡ, bị thất thoát.
- Hạn chế sự tác động của môi trường đến chất lượng cốt liệu.
Hiện nay nhiều loại kho dùng để dự trữ cốt liệu. Việc lựa chọn từng loại
kho phải tùy thuôc vào rất nhiều yếu tố như:
- Phương tiện vận chuyển cốt liệu ( đường sắt, đường thủy, đường
bộ).
- Phương pháp dỡ tải cốt liệu ( trọng lực, bằng cạp xúc, máy xúc).
- Kiểu kho (kho đống, kho bán bunke).
- Yêu cầu về thể tích cốt liệu cần chứa.
- Vốn đầu tư.
Nhà máy chúng ta có công suất 25000 m3 bê tông/ năm thuộc dạng
công suất nhỏ, vận chuyển bằng xe ô tô nên chúng ta sẽ lựa chọn loại kho
đống trong việc dự trữ cốt liệu.
Ưu điểm của kho đống:
- Chi phí đầu tư ban đầu không cao.
- Có thể dễ dàng mở tích kho.
- Thích hợp cho việc dùng ô tô trong việc dỡ tải và dùng xe xúc khi
vân chuyển trong phạm vi nhà máy.
- Sàn kho đống cần phải đổ bê tông để tránh các tạp chất.
Một số nhược điểm:
- Dễ bị tác động của môi trường do không được che chắn hoặc chỉ

che chắn một phần.
- Điều kiện làm viêc của công nhân không được bảo đảm tốt vì phần
phải làm việc ngoài trời.
Tính toán kho chứa cát:
+ Lượng cát cần dự trữ cho hoạt động của nhà máy:
VC =

N * C * d c * 1.04 * K
0.9 * n * γ 0

Trong đó:
* N: công suất nhà máy là 25000 m3 bê tông/năm
SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

55

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

* C: lượng cát cho 1 m3 bê tông là 0.799 tấn
* dC: số ngày dự trữ để sản xuất là 6 ngày
* 1.04: tỉ lệ hao hụt là 4%
*

γ 0 : khối lượng thể tích của cát là 1.458 T/m3

* K: hệ số tăng thể tích do bảo quản riêng từng loại cốt liệu là 1.2
VC =

25000 * 0.799 * 6 * 1.04 *1.2
= 379.96m3
0.9 * 300 * 1.458

+ Kích thước kho:
Chiều dài kho:
LC =

VC * tgα
h 2 * K CT

Trong đó:
* VC: thể tích cát cần dự trữ
* α : góc chảy tự nhiên của cát là 350
* h: chiều cao định mức của kho cát là 2.5 m
* KCT: hệ số chất tải là 0.9
Vậy:
LC =

379.96 * tg 350
= 47.29m
2.5 2 * 0.9

Chọn 48 m
Diện tích mặt bằng kho cát:
FC =

2 * L * h 2 * 48 * 2.5
=
= 342.76m 2
0
tgα
tg 35

Vậy ta chọn kích thước kho cát:
FC = L*b = 48*7.5 = 360 m2.
Trong thực tế nhằm mục đích bố trí kho thuận tiện cho ta sẽ chia
kho cát thành 2 kho bằng nhau có diện tích mỗi kho là: L*b = 24*7.5 = 180 m 2.

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

56

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

Hình 3.6 Kho cát
Tính toán kho chứa đá
+ Lượng đá cần dự trữ cho hoạt động của nhà máy:
VC =

N * Đ * d đ *1.04 * K
0.9 * n * γ 0

Trong đó:
* N: công suất nhà máy là 25000 m3 bê tông/năm
* Đ: lượng đá cho 1 m3 bê tông là 0.799 tấn
* dĐ: số ngày dự trữ để sản xuất là 6 ngày
* 1.04: tỉ lệ hao hụt là 4%
* γ 0 : khối lượng thể tích của đá là 1.37 T/m3
* K: hệ số tăng thể tích do bảo quản riêng từng loại cốt liệu là 1.2
VC =

25000 *1.183 * 6 *1.04 *1.2
= 598.7 m 3
0.9 * 300 *1.37

+ Kích thước kho:
Chiều dài kho:
V * tgα
LĐ = Đ2
h * K CT
Trong đó:
* VĐ: thể tích đá cần dự trữ
SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

57

MSSV:80402037


Chương 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GVHD: ThS CÙ KHẮC TRÚC

* α : góc chảy tự nhiên của đá là 350
* h: chiều cao định mức của kho đá là 2.5 m
* KCT: hệ số chất tải là 0.9
Vậy:
598.7 * tg 350
LĐ =
= 74.53m
2.5 2 * 0.9
Chọn 75 m
Diện tích mặt bằng kho đá:
2 * L * h 2 * 75 * 2.5
FĐ =
=
= 535.56m 2
0
tgα
tg 35

Vậy ta chọn kích thước kho cát:
FC = L*b = 75*7.2 = 540 m2
Trong thực tế nhằm mục đích bố trí kho thuận tiện cho ta sẽ chia
kho cát thành 2 kho bằng nhau có diện tích mỗi kho là: L*b = 37.5*7.2 = 270
m2.

Hình 3.7 Kho đá

SVTH: TRẦN NHẬT QUANG

58

MSSV:80402037