Thiết kế công nghệ sản xuất ống dẫn nước cao áp BTCT (Thuyết minh+bản vẽ)

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

Thiết kế tốt nghiệpnhà máy bêtông
Sản xuất ống dẫn nớc cao áp và bê tông thơng
phẩm
Phần I
Mở đầu và giới thiệu chung
I.1. Mở đầu
1. Sơ lợc về Sự phát triển của cấu kiện bê tông đúc sẵn:
ở những thế kỷ trớc, công tác xây dựng cơ bản ít phát triển , tốc độ xây dựng
chậm vì cha có một phơng pháp xây dựng tiên tiến, chủ yếu thi công bằng tay mức
độ cơ giới thấp và một nguyên nhân quan trọng là công nghiệp sản xuất vật liệu
xây dựng cha phát triển.
Những năm 30 - 40 của thế kỷ 19, công nghiệp sản xuất xi măng poóclăng ra
đời tạo ra một chuyển biến cơ bản trong xây dựng. Nhng cho đến những năm
70ữ80 của thế kỷ này bê tông cốt thép mới đợc sử dụng vào các công trình xây
dựng và từ đó chỉ một thời gian tơng đối ngắn, loại vật liệu có nhiều tính u việt này
đã đợc phát triển nhanh chóng và chiếm địa vị quan trọng trong các loại vật liệu
xây dựng.Trong quá trình sử dụng, cùng với sự phát minh ra nhiều loại bê tông và
bê tông cốt thép mới, ngời ta càng hoàn thiện phơng pháp tính toán kết cấu, càng
phát huy đợc tính năng u việt và hiệu quả sử dụng của chúng, do đó càng mở rộng
phạm vi sử dụng của loại vật liệu này. Đồng thời với việc sử dụng bê tông và bê
tông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ, không bao lâu sau khi xuất hiện bê tông cốt thép
cấu kiện bê tông đúc sẵn ra đời. Vào những năm đầu của nửa cuối thế kỷ XIX ngời
ta đã đúc những chiếc cột đèn đầu tiên bằng bê tông với lõi gỗ và những tà vẹt đờng
sắt bằng bê tông cốt thép xuất hiện lần đầu vào những năm 1877. Những năm cuối
thế kỷ XIX, việc sử dụng những cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn có kết cấu đơn
giản nh cột, tấm tờng bao che, khung cửa sổ, cầu thang đã t ơng đối phổ biến.
Những năm đầu của thế kỷ 20, kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn đợc sử dụng dới

dạng những kết cấu chịu lực nh sàn gác, tấm lát vỉa hè, dầm và tấm lát mặt cầu nhịp
bé, ống dẫn nớc có đờng kính không lớn. Những sản phẩm này thờng đợc chế tạo
bằng phơng pháp thủ công với những mẻ trộn bê tông nhỏ bằng tay hoặc những
máy trộn loại bé do đó sản xuất cấu kiện đúc sẵn bằng bê tông cốt thép còn bị hạn
chế.
Trong mời năm (1930ữ1940) việc sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép bằng thủ
công đợc thay thế bằng phơng pháp cơ giới và việc nghiên cứu thành công dây

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

1


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

chuyền công nghệ sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép đợc áp dụng tạo điều kiện
ra đời những nhà máy sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn. Cũng trong
mời năm này nhiều loại máy trộn xuất hiện, đồng thời nhiều phơng thức đầm chặt
bê tông 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 những năm gần đây, những thành tựu nghiên cứu về lý luận cũng nh về
phơng pháp tính toán bê tông cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công
nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép phát triển và đặc biệt là thành công của
việc nghiên cứu bê tông ứng suất trớc đợc áp dụng vào sản xuất cấu kiện là một
thành tựu có ý nghĩa to lớn. Nó cho phép tận dụng bê tông số hiệu cao, cốt thép cờng độ cao, tiết kiệm đợc bê tông 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 bê tông cốt thép.
Ngày nay ở những nớc phát triển, cùng với việc công nghiệp hoá ngành xây
dựng, cơ giới hoá thi công với phơng pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bằng bê tông
cốt thép và bê tông ứng suất trớc đợc sử dụng hết sức rộng rãi, đặc biệt trong ngành
xây dựng dân dụng và công nghiệp với các loại cấu kiện có hình dáng kích thớc và
công dụng khác nhau nh cột nhà, móng nền, dầm cầu chạy, vì kèo, tấm lợp, tấm tờng. ở nhiều nớc có những nhà máy sản xuất đồng bộ các cấu kiện cho từng loại
nhà theo thiết kế định hình. Ngoài ra cấu kiện đúc sẵn bằng bê tông cốt thép cũng
đợc sử dụng ngày càng rộng rãi vào các ngành xây dựng cầu đờng, thuỷ lợi, sân
bay, các loại cột điện, các dầm cầu nhịp lớn 30ữ40m, cột ống dài, các loại ống dẫn
nớc không áp và có áp, tấm ghép cho đập nớc.
Ngày nay với những trang bị kỹ thuật hiện đại có thể cơ giới hoá toàn bộ và tự
động hoá nhiều khâu của dây chuyền công nghệ trong các cơ sở sản xuất cấu kiện
bê tông cốt thép đúc sẵn và do đó càng đáp ứng đợc nhu cầu to lớn của xây dựng cơ
bản.
2. Tình hình phát triển vật liệu ở nớc ta hiện nay:
Việt Nam là đất nớc đang trong giai đoạn phát triển lại có dân số đông gần 80
triệu ngời tiềm năng phát triển lớn.Vì vậy ,trớc mắt phải xây dng một cơ sở hạ tầng
hoàn chỉnh hơn để đáp ứng tốc độ phát triển của đất nớc.Để làm đợc việc đó ngành
xây dng nói chung và ngành công nghệ vật liệu xây dng nói riêng cần phải đi trớc
một bớc trong quá trình phát triển.Trong đó ngành sản xuất vật liệu phải đợc u tiên
đầu t phát triển mạnh.Trong những năm qua nhà nớc đã có chính sách đầu t phát
triển hợp lí cho ngành vật liệu xây dng với những nhà máy sản xuất vật liệu hiện
đại,công suất lớn. Cùng với sự phát triển của ngành xây dựng, nhu cầu về các loại
sản phẩm bê tông và bê tông cốt thép cho các ngành xây dng cơ bản là rất lớn. Nó
2
Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các vật liệu sử dụng cho xây dựng.Nhằm
thoả mãn nhu cầu đó ngành vật liệu xây dựng cần u tiên phát triển theo chiều
sâu,đổi mới trang thiết bị công nghệ sản xuất tiên tiến.Theo đinh hớng này, ngành
sản xuất bê tông và cấu kiện bê tông đúc sẵn đã ,đang đợc nhà nớc đầu t thích đáng
và đạt đợc một số kết quả khả quan.Cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn ngày càng đợc sử dụng rộng rãi trong các quá trính xây dng cơ bản. Và để đáp ứng đợc nhu cầu
này cần thiết phải xây dng các nhà máy sản xuất bê tông và cấu kiện bê tông đúc
sẵn,đáp ứng đợc tốc độ phát triển cơ sở hạ tầng nh hiện nay ở nớc ta.
Bằng những kiến thức đã đợc học và tích luỹ trong trờng Đại học Xây Dựng.
Em xin đợc đa ra phơng án '' Thiết kế nhà máy bê tông chế tạo ống dẫn nớc cao áp
và bê tông thơng phẩm công suất 25.000 m3/năm''. Đây cũng chính là nội dung bản
báo cáo tốt nghiệp kỹ s ngành Vật Liệu Xây Dựng của Em.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.Trần Ngọc Tính cùng toàn thể các
Thầy, Cô giáo trong bộ môn công nghệ Vật Liệu Xây Dựng đã giúp đỡ Em hoàn
thành đồ án này. Em rất mong đợc sự góp ý của các thầy cô và các bạn quan tâm.
Sinh Viên Thực Hiện:
Nguyễn Văn Kính
I.2. Giới thiệu về mặt bằng nhà máy.
Nhà máy đợc thiết kế xây dựng tại Thành phố Hải Dơng nằm bên cạnh đờng Quốc
Lộ 5, cách trung tâm thành phố 5 km về phía tây. Đây là vị trí hết sức thuận lợi cho
việc cung cấp nguyên vật liệu cũng nh tiêu thụ sản phẩm bằng cả đờng sắt và việc
vận chuyển bằng ôtô chủ yếu ở các tỉnh ,thành nh Hà Nội, Hải Phòng,Quảng Ninh,
Bắc Ninh,Hng Yên, Bắc Giang. Đồng thời nhà máy không nằm trong phạm vi trung
tâm thành phố nên việc sản xuất, vận chuyển ít ảnh hởng đến vệ sinh môi trờng,
giao thông đi lại của dân c.

Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy:
Đá dăm: Đá dăm đợc lấy từ Chí Linh - Hải Dơng với khoảng cách vận chuyển là
20 km, đá dăm đợc vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ có gắn rơmoóc
Cát vàng: Nguồn cung cấp là cát vàng sông Hồng, đợc vận chuyển về từ bãi cát
đã khai thác với khoảng cách vận chuyển 60 km, cát đợc chở trên các ôtô tự đổ có
gắn rơmoóc
Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Hoàng Thạch Hải Dơng.
Ximăng đợc vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng.
Khoảng cách vận chuyển là 30 km
Sắt thép: Nguồn cung cấp là thép cuộn nhập khẩu từ Malaysia, ấn Độ và thép lá
lấy từ nhà máy thép Thái Nguyên .

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

3


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

I.3. các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất
1. Bêtông thơng phẩm:
Nhà máy sản xuất các loại bê tông thơng phẩm có các mác sau: 200,300,450.
Chất lợng của hỗn hợp bê tông sẽ quyết định chất lợng của sản phẩm mà nó tạo
thành vì thế để sản xuất đợc sản phẩm có chất lợng tốt ta phải chú ý đến khâu chế
tạo hỗn hợp bê tông. Để chế tạo đợc hỗn hợp bê tông tốt ta phải hiểu rõ về sự hình
thành và cấu tạo của hỗn hợp bê tông , các tính chất của hỗn hợp bê tông , sự ảnh hởng của các thành phần trong hỗn hợp bê tông đến các tính chất đó . Các thành

phần tạo nên hỗn hợp bê tông bao gồm: cốt liệu, chất kết dính, nớc và phụ gia. Các
thành phần trong hỗn hợp bê tông đợc phối hợp theo một tỉ lệ nhất định và hợp lý,
tuỳ theo các chỉ tiêu yêu cầu, đợc nhào trộn đồng đều nhng cha bắt đầu quá trình
ninh kết và rắn chắc. Việc xác định tỷ lệ cấp phối và yêu cầu chất lợng của hỗn hợp
bê tông không những nhằm đảm bảo các tính năng kĩ thuật của bê tông 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 bê tông thơng phẩm sẽ đợc cung cấp cho thị trờng tiêu thụ theo đơn đặt
hàng. Với các công trình khác nhau cần có các chỉ tiêu kĩ thuật đối với hỗn hợp bê
tông khác nhau. Chính vì vậy tại mỗi công trình xây dựng có những đòi hỏi khác
nhau về chất lợng của hỗn hợp bê tông cả về cờng độ lẫn tính công tác.
2. ống dẫn nớc cao áp :
Có nhiều phơng pháp để tạo hình ống dẫn nớc cao áp.
a. công nghệ ba giai đoạn: Quá trình tạo ống đợc thực hiện qua ba giai đoạn.
Giai đoạn 1: Ngời ta chế tạo lõi bê tông cốt thép của ống bê tông bằng phơng pháp quay ly tâm, chấn động hoặc kết hợp với ép theo phơng đứng.Các
lõi này thờng có cốt ứng suất trớc từ sợi thép, hoặc cũng có thể tạo cốt bằng
một hình trụ thép nhỏ.
Giai đoạn 2: Sau khi gia công nhiệt và bảo dỡng nớc nóng lõi đợc cuốn cốt
vòng ứng suất trớc.

Giai đoạn 3: Ngời ta tạo lớp vữa bảo vệ cho cốt vòng.
b. Công nghệ rung ép thuỷ lực: sản xuất các ống dẫn nớc chịu áp lực làm việc
với áp suất p =10ữ15 atm và áp lực thử từ 13ữ18 atm. Chế tạo ống có đờng
kính trong = 500ữ1600 mm, dài 5000m, bề dày thành ống từ 55ữ85 mm.
c. Chế tạo ống từ bê tông cốt thép tự ứng suất trớc: Tự ứng suất đợc chế tạo
nên do sự dãn nở nhiệt bê tông khi cứng rắn.Bê tông trong trờng hợp này có
sự dãn nở là do nó đợc chế tạo từ xi măng đặc biệt gọi là xi măng dãn
nở.Khi cứng rắn do dùng xi măng dãn nở thể tích,bởi vậy do cót thép dính

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

4


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

kết với bê tông nên cũng đợc kéo căng theo một phía .Kết quả là trong cốt
thép tạo nên ứng suất kéo,còn trong bê tông tao ứng suất nén.
Với nhà máy của ta chọn phơng pháp rung ép thuỷ lực để chế tạo các loại ống
khác nhau. Phơng pháp này có u việt hơn hẳn phơng pháp công nghệ ba giai đoạn
là chế tạo đợc ống có áp lực làm việc cao hơn mà quá trình công nghệ lại đơn giản
và chất lợng lớp bảo vệ cốt thép tốt hơn.
Các sản phẩm ống dẫn nớc cao áp đợc cho theo bảng sau:

Lb

Lc
a

TT
1
2
3

Loại
ống

Thế
tích

Các kích thước cơ bản(mm)

m3

D0

D1

D2

D3

D4

La

Lb

Lc

L

C500 0,56
C700 0,82

500

700

644
854

800
1032

620
830

640
850

510
550

185
185

40
40

C1000 1,32 1000 1174 1354

1150

1170

550

185

40

5000
5000
5000

I.4. Yêu cầu đối với nguyên vật liệu dùng để sản xuất các
sản phẩm
1- Đối với bê tông dùng để sản xuất ống dẫn n ớc cao áp theo phơng pháp rungép thuỷ lực :
Bê tông để sản xuất các sản phẩm theo phơng pháp này là hỗn hợp bê tông
cứng, có độ cứng từ 15ữ25 giây, đợc chế tạo từ cốt liệu chất lợng tốt. Bê tông sử
dụng là bê tông mác 450. Yêu cầu đối với từng vật liệu thành phần để chế tạo hỗn
hợp bê tông này nh sau :
Ximăng : ximăng đợc dùng là ximăng poóclăng rắn nhanh mác không thấp
hơn mác bê tông, mác 500.Ximăng này ngoài các yêu cầu đã quy định nh đối với xi
măng thờng còn phải thoả mãn các điều kiện bổ sung sau : Hàm lợng khoáng C3A

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

không đợc quá 6%, lợng nớc tiêu chuẩn của hồ ximăng không quá 26%.Chi phí xi
măng cho 1 m3 bê tông từ 550 đến 600 kg.C3A
Tính chất của xi măng sử dụng:

Nguồn gốc

Loại

Khối lợng thể
tích
kg/m3

Hoàng Thạch
Hải Dơng

PC50

1.200

Khối lợng
riêng
kg/m3

Hàm lợng
C3A
%

Nớc tiêu
chuẩn

hồ XM
%

3.100

< 6%

< 26%


Đá dăm : cốt liệu lớn là đá dăm có chất lợng tốt, đá dăm có Dmax = 10
mm. Đá dăm phải đợc thí nghiệm về độ ép vỡ ( E V). 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:
m1 m 2
ì 100
Nd =
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 vợt quá 15% theo khối lợng . Ngoài ra các loại hạt yếu bao gồm các loại hạt dòn, hạt
dễ 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.
Tính chất của nguyên liệu đá dăm:

Nguồn gốc
Chí Linh
Hải Dơng

mm

Khối lợng thể
tích
Kg/m3

10

1.470

Dmax

Khối l- Hàm lợng
ợng
riêng bùn sét
Kg/m3
%
2.700

< 0,78

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

Lợng hạt

dẹt,thỏi

Độ nén
dập

%

%

Hàm
lợng
SO3
%

< 15

8

< 0,5

6


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

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

Dmin

D max + D min
2

Dmax

1,25Dmax

Lợng sót tích luỹ
theo % khối lợng

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 lẫn tạp chất có hại. Tạp
chất có hại trong cát chủ yếu là các loại mi-ca, các hợp chất của lu huỳnh, các tạp
chất hữu cơ và bụi sét.
Mi-ca có cờng độ bản thân bé, ở dạng phiến mỏng, lực dính với xi măng rất yếu.
Mi-ca lại dễ phong hoá, nên làm giảm cờng độ và tính bền vững của bê tông , vì thế
lợng mi-ca không đợc quá 0,5%.
Các hợp chất lu huỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với xi măng , nên lợng
của nó trong cát tính quy ra SO3 không quá 1%.
Tạp chất hữu cơ là xác động vật và thực vật mục nát lẫn trong cát, làm giảm lực
dính kết giữa cát và xi măng , ảnh hởng đến cờng độ, mặt khác có thể tạo nên axít
hữu cơ gây tác dụng xâm thực đến xi măng làm giảm cờng độ của xi măng trên
25%. Nếu cát có chứa nhiều tạp chất hữu cơ thì có thể rửa bằng nớc sạch. Bụi sét là

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

7

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

những hạt bé hơn 0,15mm, chúng bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự dính kết giữa
cát và xi măng , 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:
Nguồn
gốc
Sông
Hồng

Loại
Cát
vàng

Khối l- Khối lợng
ợng thể
riêng
tích
3
Kg/m
Kg/m3
2.650

1.600

Độ
rỗng

Môdun
độ lớn

Lợng
mica

Lợng
SO3

Độ
ẩm

%

%

%

< 0,5

<1

4-7

%
43,59

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
sàng,mm
Lợng cát tích luỹ
Theo quy phạm, Ai%

5

2.5

1.2

0

0 ữ20

15 ữ45

0.6

0.3

0.15

35 ữ70 70 ữ 90 85 ữ100

0
20
40
60
80
100
0 0,3 0,6
0,15

1,2

2,5

5,0

Nớc nhào trộn:

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

8


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

Để chế tạo hổn hợp bê tông phải sử dụng loại nớc sạch đợc sử dụng trong sinh

hoạt, không nên sử dụng các loại nớc ao, hồ, cống rãnh, các loại nớc công nghiệp.
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 sunfat không lớn hơn 2700mg/l, lợng ngậm axit 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.
2-Đối với bêtông thơng phẩm mác 200, 300, 450:
Bê tông thơng phẩm mác này có độ sụt lớn với loại có SN=12 cm ta phải dùng
phụ gia siêu dẻo để làm tăng độ sụt của bê tông, giảm lợng dùng nớc và do đó tăng
cờng độ của bê tông.
Từ đó ta có yêu cầu đối với từng loại vật liệu nh sau:
Ximăng : ximăng đợc dùng là loại ximăng PC40, bảo đảm các tính chất đã
quy định
Cốt liệu lớn (Đá dăm) : đá dăm có chất lợng tốt, Dmax = 20 mm,khối lợng
thể tích 1,45kg/m3 ,ngoài ra nh với ống cao áp ,cấp phối hạt trong quy phạm .
Cốt liệu nhỏ (Cát) : cát cũng có yêu cầu nh ở trên
Nớc nhào trộn cho hỗn hợp bêtông :Giống nh trên
i.5. tính toán cấp phối bêtông
1. Bêtông để sản xuất ống dẫn nớc cao áp :
Bê tông M450, độ sụt SN = 3 cm
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC50
Đá dăm : chất lợng tốt, Dmax = 10 mm
1.1. Lợng dùng nớc:
Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi
măng tập 1) với bê tông có Dmax = 10 mm, SN = 3 cm ta có đợc lợng dùng nớc
cho 1 m3 bê tông là: N = 190 l/m3 .
Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 190 + 15 = 205 (l/m3 )
1.2. Lợng dùng xi măng:
Theo Bôlômây Skramtaep có công thức :

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

9


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

R
X
= 28 + 0,5
N
A.R X

Trong đó:
R28 là cờng độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 450(daN/cm2)
Rx là mác xi măng, Rx = 500 (daN/cm2)
A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu tốt A= 0,65
X
450
=
+ 0,5 =1,88
N 0,65 ì 500

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

X
. N = 1,88.205 = 386 kg
N

Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng tập 1)
để tra hệ số Kđ
Nội suy ta có:
K d386 = K d350 +

K d386 = 1,42 +

K d400 K d350
.(386 350)
400 350

1,47 1,42
.(386 350) = 1,456
400 350

1.3. Xác định lợng dùng đá:
1000.

Vd

D = r.(
K d - 1) + 1
d

Trong đó:
vđ: Khối lợng thể tích đổ đống của đá vđ = 1,47 g/cm3

d: Khối lợng riêng của đá d = 2,7 g/cm3
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
rd = 1 -



1,47
vd
=1= 0,46
2,7

d

1000.1,47

D = 0,46.(1,456 - 1) + 1 =1215(kg)
1.4. Xác định lợng dùng cát:
X N D
+ +
C = [ 1000 - (
)] c
x n d
Trong đó:

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

10

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

x : Khối lợng riêng của xi măng và x = 3,1 kg/l
n : Khối lợng riêng của nớc và n = 1 kg/l
d : Khối lợng riêng của đá và d = 2,7 kg/l
c : Khối lợng riêng của cát và c = 2,65 kg/l
386

205 1215

C = [ 1000 - ( 3,1 + 1 + 2,7 )]ì2,65 = 584 (kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lợng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
mc =

C
584
=
= 0,32
C + D 584 + 1215

Theo bảng 5.6(trang 98 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng tập 1) ta
điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,34
C = (584+1215).0,34 = 612 kg
D = (584+1215) 612 = 1187 kg
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 386 : 612 : 1187 : 205
1.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :

Wc = 5% ;

Wd = 2%

Lợng đá cần dùng là
Dc = (1+wd).D=(1+0,02).1187 =1211 (kg)
Lợng nớc trong đá dăm là :
Lợng cát cần dùng là :

Nd = 1187ì2% = 23,74 lít

Cc = (1+wc).C=(1+0,05).612 = 643 (kg)
Lợng nớc trong cát là :

Nc = 612.5% = 30,6 lít

Lợng nớc thực tế là
: N = 205 (23,74 + 30,6) = 151 lít
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 450 là
X : C : D : N = 386 : 643 : 1211 : 151
2. Hỗn hợp bê tông thơng phẩm mác 450; độ sụt SN = 12 cm :
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lợng tốt, Dmax = 20 mm
Phụ gia siêu dẻo Sikament R4
2.1. Lợng dùng nớc:

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

11


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi
măng tập 1) với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 12 cm ta có đợc lợng dùng nớc
cho 1 m3 bê tông là: N = 208 l/m3 .
Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 208 + 12 = 220 l/m3 .
2.2. 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, ở đây R28 = 450 (daN/cm2)
Rx là mác xi măng, Rx = 400 (daN/cm2)
A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu tốt A= 0,65
X
450
=
+ 0,5 = 2,23
N 0,65 ì 400

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

X
. N = 2,23.220 = 491 kg
N

Lợng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông lấy bằng 1,5% lợng ximăng (theo sách Giáo
trình công nghệ bê tông xi măng tập 1 trang 49)
P =1,5%ì491 =7,4 lít
Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng tập 1)
để tra hệ số Kđ
Nội suy ta có:
K

491
d

=K

400
d

K d400 K d350
+
.( 491 400)
400 350

K d491 = 1,47 +

1,47 1,42
.(491 400) = 1,56

400 350

2.3. Xác định lợng dùng đá:
1000. Vd

D = r .(
d K d - 1) + 1
Trong đó:
vđ : Khối lợng thể tích đổ đống của đá vđ = 1,45 g/cm3
d : Khối lợng riêng của đá d = 2,7 g/cm3

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

12


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
vd

1,45

rd = 1 - = 1 = 0,46
2,7
d

1000.1,45

D = 0,46.(1,56 - 1) + 1 = 1153 (kg)
2.4. Xác định lợng dùng cát:
X

N

D

C = [ 1000 - ( + + )] c
X
N
d
Trong đó
x :
n :
d :
c :

Khối lợng riêng của xi măng và x = 3,1 kg/l
Khối lợng riêng của nớc và n = 1 kg/l
Khối lợng riêng của đá và d = 2,7 kg/l
Khối lợng riêng của cát và c = 2,65 kg/l
491

220

1153

C = [ 1000 - ( 3,1 + 1 + 2,7 )]ì2,65 = 516 (kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lợng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
mc =

C
516
=
= 0,3
C + D 516 + 1153

Theo bảng 5.6(trang 98 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng tập 1) ta
điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,34
C = ( 516+1153 ).0,34 = 568 kg
D = (516+1153) 568 = 1101 kg
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 491 : 568 : 1101 : 220
2.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 5% ;

Wd = 2%

Lợng đá cần dùng là
Dc =(1+wd).D=(1+0,02).1101=1123(kg)
Lợng nớc trong đá dăm là :
Lợng cát cần dùng là :

Nd = 1101ì2% = 22,02lít

Cc = (1+wc).C =(1+0,05).568=596 (kg)
Lợng nớc trong cát là :

Nc = 568ì5% = 28,4 lít

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

13


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

Lợng nớc thực tế là : N = 220 (22,02+ 28,4) = 170 lít
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 491 : 596 : 1123 : 170
3. Hỗn hợp bê tông thơng phẩm mác 300; độ sụt SN = 12 cm:
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lợng tốt, Dmax = 20 mm
Phụ gia siêu dẻo Sikament R4
3.1. Lợng dùng nớc:
Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng
tập 1) với bê tông có D max = 20 mm, SN = 12 cm ta có đợc lợng dùng nớc cho 1 m3
bê tông là: N = 208 l/m3 .
Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 208 + 12 = 220 l/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, ở đây R28 = 300(daN/cm2)
Rx là mác xi măng, Rx = 400 (daN/cm2)
A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu tốt A= 0,65
X
300
=
+ 0,5 = 1,65
N 0,65.400

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

X
. N = 1,65.220 = 363 kg
N

Lợng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1,5% lợng ximăng(theo sách Giáo
trình công nghệ bê tông xi măng tập 1 trang 49)
P =1,5%.363 = 5,45 lít
Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng tập 1)
để tra hệ số Kđ
Nội suy tính hệ số Kd ta có:

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

14


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

K d363 = K d350 +
K d363 = 1,42 +

K d400 K d350
.(363 350)
400 350

1,47 1,42
.(363 350) = 1,43
400 350

3.3. Xác định lợng dùng đá:
D=

1000. Vd
rd .( K d 1) + 1

Trong đó:
vđ : Khối lợng thể tích đổ đống của đá vđ = 1,45 g/cm3
d : Khối lợng riêng của đá d = 2,7 g/cm3
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
rd = 1 -

vd
1,45
=1= 0,46
d
2,7
1000 ì 1,45

D = 0,46 ì (1,43 1) + 1 = 1211 (kg)
3.4. Xác định lợng dùng cát:
X

N

D

363

220

1211

C = [ 1000 - ( + + ) + c
X
N
d
C = [ 1000 - ( 3,1 + 1 + 2,7 )]ì2,65 = 568 (kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lợng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
mc =

C
568
=
= 0,32
C + D 568 + 1211

Theo bảng 5.6(trang 98 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng tập 1) ta
điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,34
C = ( 568+1211 )ì0,34 = 605 kg
D = (568+1211) 605 = 1174 kg
Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 363 : 605: 1174 : 220
3.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 5% ;

Wd = 2%

Lợng đá cần dùng là

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

15


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

Dc = (1+wd).D = (1+0,02).1174 =1197 (kg)
Lợng nớc trong đá dăm là : Nd = 1174.2% = 23,48 lít
Lợng cát cần dùng là
Cc = (1+wc).C = (1+0,05).605 = 635 (kg)
Lợng nớc trong cát là : Nc = 605.5% = 30,25 lít
Lợng nớc thực tế là :
N = 220 (23,48 + 30,25) = 166 lít
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N =363: 635 : 1197 : 166
4. Hỗn hợp bê tông thơng phẩm mác 200; độ sụt SN = 12 cm :
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lợng tốt, Dmax = 20 mm
Phụ gia siêu dẻo Sikament R4
4.1. Lợng dùng nớc:
Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng
tập 1) với bê tông có D max = 20 mm, SN = 12 cm ta có đợc lợng dùng nớc cho 1 m3
bê tông là: N = 208 l/m3 .
Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 208 + 12 = 220 l/m3 .
4.2. 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, ở đây R28 = 200 (daN/cm2)
Rx là mác xi măng, Rx = 400 (daN/cm2)
A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu tốt A= 0,65

X
200
=
+ 0,5 = 1,27
N 0,65 ì 400

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

X
. N = 1,27ì220 = 280kg
N

Lợng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1,5% lợng ximăng

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

16


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

P =1,5%ì280 =4,2 lít
Nội suy tính hệ số Kd ta có:
K d280 = K d250 +
K d280 = 1,30 +

K d300 K d250
.(280 250)
300 250

1,36 1,30
.(280 250) = 1,34
300 250

4.3. Xác định lợng dùng đá:
D=

1000. Vd
rd .( K d 1) + 1

Trong đó:
vđ : Khối lợng thể tích đổ đống của đá vđ = 1,45 g/cm3
d : Khối lợng riêng của đá d = 2,7 g/cm3
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
rd = 1 -

vd
1,45
=1= 0,46
d
2,7

1000 ì 1,45

D = 0,46 ì (1,34 1) + 1 = 1254 (kg)
4.4. Xác định lợng dùng cát:

X

N

D

280

220

1254

C = [ 1000 - ( + + ) + c
X
N
d
C = [ 1000 - ( 3,1 + 1 + 2,7 )]ì2,65 = 597 (kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lợng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
mc =

C
597
=
= 0,32
C + D 597 + 1254

Theo bảng 5.6(trang 98 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng tập 1) ta
điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,36
C = ( 597+1254 )ì0,36 = 629 kg
D = (597+1254) 629 = 1222 kg

Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là
X : C : D : N = 280 : 629 : 1222 : 220
4.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với :
Wc = 5% ; Wd = 2%
Lợng đá cần dùng là

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

17


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

D = (1+wd).D = (1+0,02).1222 = 1246(kg)
Lợng nớc trong đá dăm là : Nd = 1222ì2% = 24,44 lít
Lợng cát cần dùng là
C = (1+wc).C = (1+0,05).629 = 660(kg)
Lợng nớc trong cát là : Nc = 629ì5% = 31,45 lít
Lợng nớc thực tế là :
N = 220 (24,44 + 31,45) = 164 lít
Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là :
X : C : D : N = 280 : 660 : 1246 : 164

5. Bảng thống kê cấp phối :
Vật liệu
Mác bê tông

450# (Dmax=10 mm )
450# (Dmax=20 mm )
300#(Dmax=20 mm )
200#(Dmax=20 mm )

Xi măng
(kg)
PC50 PC40
386
491
363
280

Cát
(kg)

Đá
(kg)

Nớc
(kg)

643
596
635
660

1211
1123
1197

1246

151
170
166
164

Phụ gia
(Sikament R4)
(lít)
0
7,4
5,45
4,2

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
:7,5 giờ/ca
Số giờ sản xuất trong một năm : 600ì7,5 = 4500 ( giờ/năm )

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

18


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

Bảng kế hoạch phân phối sản lợng từng loại sản phẩm của nhà máy trong năm:
Cống
(loại)

Loại
Mác bê tông
Năng suất
năm (m3)

Thơng phẩm
(daN/cm2)

500
450

700
450

1000
450

7000

7000

6000

2000

2000

1000

Lợng tiêu thụ nguyên vật liệu theo thời gian nh sau :
Thời
Năm
gian
Vật liệu
Tấn
m3
X PC40 1777
1481
M PC50 7720 6433,3
Cát
16046 10028
Đ D10 24220 16476
4144
á D20 6009

Nớc
3850
3850
Phụ gia

Tháng

Ngày

Ca

Giờ

Tấn

m3

Tấn

m3

Tấn

m3

Tấn

m3

148,1

643,3
1337
2018
500,7

123,4
536,1
835,7
1373
345,3

5,92
25,7
53,5
80,7
20

4,94
21,4
33,4
54,9
13,8

2,96
2,86
26,7
40,4
10

2,47

10,7
16,7
27,5
6,9

0,39
1,71
3,56
5,38
1,33

0,33
1,43
2,23
3,66
0,92

320,8 320,8 12,8 12,8

6,4

6,4

0,85

0,85

26,7

2,225

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

0,09

0,04

0,006

19


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

Kho cát

Kho đá

Kho XM

Bunke cát

Bunke đá

Bunke XM

Định lượng

Định lượng

Định lượng

Sơ đồ dây chuyền công nghệ toàn nhà máy
Phụ gia

Định lượng

Bunke nạp liệu

Máy trộn

Kho thép
Định lượng
Nước

Bunke chứa HHBT

Xe vận chuyển
HHBT

Máy phân phối

Máy rải

Gia công chế
tạo các linh

kiện cốt thép
Tổ hợp khuôn

Lau dầu,mặc áo cao su

Công trình
Đổ HHBT vào khuôn và chấn động

ép gia công nhiệt
Tách khuôn ngoài với ống ra khỏi lõi
Giải phóng neo,cắt đuôi cốt thép dọc

Làm sạch

Lõi khuôn

Đặt khung cốt
vòng

Tổ hợp
khuôn
ngoài

Lau dầu
Căng cốt dọc
và neo trên
khuôn ngoài
Làm sạch

Tháo khuôn

Khuôn ngoài
Dưỡng hộ
Mài loa,sửa khuyết tật

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Thử áp lực
Sinh viên thực hiện :Nguyễn
Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính
Bãi sản phẩm

20


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

phần II

Thiết kế công nghệ
II.1. Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu

Đối với mỗi xí nghiệp sản xuất bê tông 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. Kho xi măng
Kho xi măng của nhà máy phải làm kín, chống sự xâm nhập của hơi nớc. Hiện
nay trong nớc ta có các loại kho chứa xi măng rời và kho chứa xi măng đã đóng
bao.
Để bảo quản xi măng thờng dùng các loại kho sau:
+Kho thủ công: Dùng để dự trữ xi măng ở dạng đóng bao, thờng bố trí ngay ở
tầng 1 để thuận tiện cho việc bốc dỡ và sử dụng xi măng. Nền và tờng kho phải đợc
chống thấm tốt.
+Kho xi măng cơ giới hoá: kho xi măng cơ giới hoá bao gồm 2 loại kho là kho
Bunke và kho Xilô.
+ Kho Bunke: Có dung tích từ 250 1000 tấn, thờng đợc xây dựng cho các nhà
máy bê tông công suất bé, loại kho này gồm hàng loạt Bunke tiết diện hình chữ
nhật, hình vuông hoặc hình tròn, mỗi cái đều có đáy dỡ tải. Loại kho này có nhợc
điểm là hệ số sử dụng diện tích không cao, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá thấp.
+ Kho Xilô: Hiện nay để bảo quản xi măng trong nhà máy ngời ta thờng dùng kho
Xilô. Các loại kho này thờng đợc thiết kế định hình, kho Xilô đợc làm bằng thép
hoặc bê tông cốt thép có tiết diện tròn hoặc vuông, đờng kính từ 1,5 5 m, Xi lô
bằng thép có đờng kính từ 3 10 m. Thể tích kho phụ thuộc vào cách vận chuyển

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

21


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

xi măng về nhà máy, số ngày dự trữ trong kho, thông thờng V = 100 ữ 1500 tấn.
Xilô bằng thép có thể di chuyển và tháo dỡ đợc.
Với điều kiện khí hậu nớc ta và với điều kiện sản xuất của nhà máy ta nên chọn
kho kiểu Xilô. Ưu điểm của kho này là bốc dỡ xi măng nhanh chóng, cơ khí hoá và
tự động hoá cao, đảm bảo chất lợng xi măng. Dùng loại kho này cho phép ta giảm
đợc chi phí bao bì, tiết kiệm một khoản tiền khá lớn, có ảnh hởng đến công tác sản
xuất và vận chuyển xi măng. Vận chuyển xi măng bằng phơng pháp khí nén thông
thoáng cho phép giảm hao tổn năng lợng điện tăng tốc độ vận chuyển xi măng
không khí lên 10 20 lần. Thiết bị vận chuyển xi măng bằng khí nén thông
thoáng theo phơng ngang với độ nghiêng 3 7 0 . ống dẫn xi măng làm việc dựa
trên độ chảy của vật liệu dạng bột ở trạng thái bão hoà không khí nén. Không khí
nén đa vào ống dẫn xi măng dới dạng tia nhỏ, do đó tách rời các hạt xi măng, thay
lực ma sát giữa các hạt xi măng bằng lực ma sát giữa xi măng với không khí. Hỗn
hợp xi măng khí vận chuyển đợc trong ống dẫn gần nh dòng chất lỏng nên có
thể vận chuyển đợc xa. ống dẫn khí nén thông thoáng đợc chia làm 2 phần theo
chiều cao, phần trên vận chuyển xi măng đợc ngăn cách với phần dới chứa khí nén
bằng các màng ngăn thấm khí đặc biệt. Khí nén đợc đa vào phần dới nhờ quạt áp
lực 400 500mm cột nớc thuỷ ngân. Xi măng đợc đa vào phần trên qua cửa nạp.
Thiết bị này sử dụng có hiệu quả để vận chuyển xi măng liêu tục và trực tiếp vào
bunke trung gian của phân xởng trộn khi quãng đờng vận chuyển không xa quá.
Nhng dùng kho Xilô cũng cần có một số nhợc điểm cần khắc phục nh chi phí đầu t
xây dựng, công nghệ máy móc thiết bị lớn. Xét về mặt lâu dài ta nên đầu t xây
dựng loại kho xi măng Xilô này.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kho xi măng kiểu Xi lô

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

22


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng
Xi măng vận chuyển bằng ôtô Sitéc

Thiết bị dỡ tải bơm khí nén (đặt trên ô tô)

Kho Xilô

Thiết bị dỡ tải (máy nén khí thông thoáng)

Bơm vít xoắn khí nén

Trạm trộn hỗn hợp bê tông
1. Tính thể tích kho cần thiết:
Dung tích của kho là
Q n .c.z.k m
m=
(Tấn)
n.k d
Trong đó
Qn : công suất xí nghiệp Qn = 25000 m3/năm
c : Chi phí vật liệu cho 1m3 bê tông (lấy trung bình c = 0,38 Tấn)
z : Số ngày dự trữ z = 8 ngày
Km : Hệ số mất mát hao hụt Km = 1,04
n : Số ngày thực tế làm việc của xí nghiệp n = 300 ngày

Kđ : Hệ số chứa đầy kho Kđ = 0,9
m=

25000 ì 0,38 ì 8 ì 1,04
= 292,74 (T)
300 ì 0,9

Vậy thể tích kho là
Vkho =

292,74
= 244 ( m3 )
1,2

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

23


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

h2

h

h1

Chọn kho Xilô có hình dáng và kích thớc nh hình vẽ sau:
d

d
Xilô hình trụ tròn, đờng kính 4,0 m đáy kho hình nón cụt, cửa xả có đờng kính
0,5m chọn góc xả góc gãy tự nhiên, chọn = 600
H2 = [

(4,0 0,5)
].tg600 = 3,03 (m)
2

Chọn H2 = 3,5 m
1
D
d
D.d
V2 = ì[ ( ) 2 + ( ) 2 + (
) ] ì3,14ìH2
3
2
2
2
=

1
4,0
0,5
4,0 ì 0,5

ì [( ) 2 + ( ) 2 + (
)] ì 3,14 ì 3,5
3
2
2
2

= 18,5 (m3)
V1 =

1
.D2.H1
4

Chọn H1 = 5 m
V1 =

1
3,14ì(4,0)2ì5 = 62,8 (m3)
4

V = V1 + V2 = 62,8 + 18,5 = 81,3 (m3)
Số Xilô cần thiết để chứa xi măng là:
nxl =

Vk 244
=
= 3,0 chiếc
V
81,3

Chọn 3 xilô chứa xi măng
2. Tính chọn thiết bị cho kho xi măng:
Nguyên tắc làm việc của kho xi măng nh sau:

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

24


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Vật Liệu Xây Dựng

Xi măng rời đợc bơm từ ô tô lên thẳng nóc xilô, ở đây hỗn hợp xi măng và không
khí đợc đa thẳng vào xilô chứa xi măng, xi măng rơi xuống, bụi và không khí sẽ
theo ống dẫn ra buồng lọc bụi, xilô có áp lực nên khi tháo dỡ xi măng, mở van xả
thì xi măng sẽ tự chảy xuống vít tải đặt ở phía dới. Từ đó xi măng đợc vít tải đa lên
máy bơm khí nén để vận chuyển lên lầu trộn. Nếu cần đảo xi măng trong xilô thì
chỉ cần đa xi măng từ xilô lên máy bơm để lại bơm ngợc lên xilô. Đây là một quá
trình tuần hoàn.
2.1. Xiclôn lọc bụi:
Ta có loại xiclôn có các đặc trng kỹ thuật sau.
Đờng kính xiclôn: D = 400 ữ 800 mm
Đoạn nối đi vào: 0,66.D
Miệng ống ra: 1,26.D
Phần chính: 2,26.D
Thân xiclô: 2.D

Phần ống nõi trong: 0,3.D
Tổng chiều dài: 4,56.D
Ta chọn xiclôn có D = 400 mm, hệ số áp lực không khí p =1028 N/cm 2, để năng
suất lọc bụi cao khi bơm khí và xi măng lên kho cần có áp lực phụ bên ngoài là
máy bơm khí nén. Ta sử dụng hệ thống lọc bụi bao gồm 3 xiclôn
Nguyên tắc hoạt động của xiclôn
Dòng hỗn hợp không khí và xi măng với vận tốc lớn đi vào theo phơng tiếp tuyến
với thân thiết bị, khi vào trong xiclôn dòng không khí sẽ chuyển động xoáy các hạt
xi măng va vào thành trong xiclôn mất gia tốc và rơi xuống phía dới, còn không khí
sạch sẽ đợc thoát ra ngoài nhờ động năng có sẵn của chúng.
2.2. Tính chọn thiết bị vận chuyển xi măng:
2.2.1 Tính chọn vít tải:
Năng suất vít tải.
Q = 3600.F.V.O.C.Ktg
Trong đó:
Q là năng suất vít tải
F là diện tích vật liệu trong vít
.D 2 .K d
F=
4
Kd: hệ số chứa đầy xi măng, Kd = 1
O: Khối lợng thể tích xi măng, O = 1,2 (T/m3)
V: Vận tốc vận chuyển của xi măng trong vít

Giáo viên hớng dẫn :TS.Trần Ngọc Tính
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Kính
Sinh viên thực hiện :nguyễn văn kính

25