Bản vẽ autocad công nghệ sản xuất ống dẫn nước cao áp BTCT

NHÀ MÁY BÊTÔNG
SẢN XUẤT ỐNG DẪN NƯỚC CAO ÁP VÀ BÊ
TÔNG THƯƠNG PHẨM
Phần I
THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ
II.1. Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu...................................................21
II.1.1. Kho ximăng..............................................................................................21
II.1.2. Kho cốt liệu..............................................................................................27
II.2. Phân xưởng chế tạo hỗn hợp bêtông .......................................................36
II.3. Kho thép và phân xưởng thép..................................................................47
II.4. Phân xưởng tạo hình................................................................................58
I.
Tạo hình ống dẫn nước cao áp ................................................................75
II.5 Kiểm tra chất lượng sản phẩm và bảo quản sản phẩm............................81
II.6 An toàn lao động......................................................................................87
Phần III
KIẾN TRÚC, ĐIỆN NƯỚC, KINH TẾ
Chương I : Kiến trúc........................................................................................89
Chương II : Điện nước.......................................................................................97
Chương III : Hạch toán kinh tế...........................................................................97
Kết luận..............................................................................................................112
Tài liệu tham khảo..............................................................................................113

1
1


2
2

3
3


4
4


5
5


6
6


7
7


8
8


9
9


10
10

11
11


12
12


13
13


Ống dẫn nước cao áp :
Có nhiều phương pháp để tạo hình ống dẫn nước cao áp.
a. công nghệ ba giai đoạn: Quá trình tạo ống được thực hiện qua ba giai
đoạn.

Giai đoạn 1: Người ta chế tạo lõi bê tông cốt thép của ống bê tông
bằng phương pháp quay ly tâm, chấn động hoặc kết hợp với ép theo
phương đứng.Các lõi này thường có cốt ứng suất trước 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 dưỡng nước nóng lõi
được cuốn cốt vòng ứng suất trước.

Giai đoạn 3: Người ta tạo lớp vữa bảo vệ cho cốt vòng.
b. Công nghệ rung ép thuỷ lực: sản xuất các ống dẫn nước chịu áp lực làm
việc với áp suất p =10÷15 atm và áp lực thử từ 13÷18 atm. Chế tạo ống có

đường kính trong ∅ = 500÷1600 mm, dài 5000m, bề dày thành ống từ
55÷85 mm.
c. Chế tạo ống từ bê tông cốt thép tự ứng suất trước: Tự ứng suất được chế
tạo nên do sự dãn nở nhiệt bê tông khi cứng rắn.Bê tông trong trường hợp
14
14


này có sự dãn nở là do nó được 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 kết với bê tông nên cũng được 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 phương pháp rung ép thuỷ lực để chế tạo các loại ống
khác nhau. Phương pháp này có ưu việt hơn hẳn phương pháp công nghệ ba giai
đoạn là chế tạo được ống có áp lực làm việc cao hơn mà quá trình công nghệ lại
đơn giản và chất lượng lớp bảo vệ cốt thép tốt hơn.
Các sản phẩm ống dẫn nước cao áp được cho theo bảng sau:

Lb

Lc

a

TT
1
2
3

Lo¹i

èng

ThÕ
tÝch

C¸c kÝch th íc c¬ b¶n(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

5000
5000

C1000 1,32 1000 1174 1354

1150

1170

550

185

40

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 nước cao áp theo phương pháp
rung- ép thuỷ lực :
Bê tông để sản xuất các sản phẩm theo phương pháp này là hỗn hợp bê tông
cứng, có độ cứng từ 15÷25 giây, được chế tạo từ cốt liệu chất lượng 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 như sau :
 Ximăng : ximăng được dùng là ximăng poóclăng rắn nhanh mác không thấp hơn
mác bê tông, mác 500.Ximăng này ngoài các yêu cầu đã quy định như đối với xi
15
15


măng thường còn phải thoả mãn các điều kiện bổ sung sau : Hàm lượng khoáng
C3A không được quá 6%, lượng nước 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
lượng
thể tích
kg/m3

Hoàng Thạch
Hải Dương

PC50

1.200

Khối
lượng
riêng
kg/m3

Hàm
lượng
C3A
%

Nước tiêu
chuẩn
hồ XM
%

3.100

< 6%

< 26%

 Đá dăm : cốt liệu lớn là đá dăm có chất lượng tốt, đá dăm có D max = 10 mm. Đá

dăm phải được thí nghiệm về độ ép vỡ ( E V). Chỉ tiêu này được xác định dựa theo
tỉ lệ vỡ vụn của đá dăm chứa trong ống trụ thép dưới tác dụng của tải trọng nhất
định và được tính theo công thức sau:
m1 − m 2
× 100
m1
Nd =
m1 : Khối lượng mẫu bỏ vào xilanh ( g )
m2 : Khối lượng mẫu còn sót lại trên sàng ( g )
Đá dăm từ đá gốc có cường 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 lượng các loại hạt dẹt hay thỏi trong đá dăm không được
vượt quá 15% theo khối lượng . Ngoài ra các loại hạt yếu bao gồm các loại hạt
dòn, hạt dễ phong hóa cũng có tác dụng làm giảm đáng kể cường độ của bê tông.
Vì vậy hàm lượng của các hạt này cũng không được lớn hơn 10% theo trọng
lượng.
Hàm lượng tạp chất sét, phù sa trong đá dăm quy định không quá 1%, hàm lượng
hợp chất lưu huỳnh ( SO3 ) không quá 0.5% theo khối lượng.
Tính chất của nguyên liệu đá dăm:

Nguồn gốc
Chí Linh
16
16

Dmax
mm
10

Khối
lượng
thể tích
Kg/m3
1.470

Khối
lượng
riêng
Kg/m3
2.700

Hàm
lượng
bùn sét
%
< 0,78

Lượng
hạt
dẹt,thỏi

%
< 15

Hàm
Độ nén
lượng
dập
SO3
%
%
8
< 0,5


Hải Dương
Đá dăm yêu cầu phải có đường tích luỹ cấp hạt không vượt ra ngoài miềm giới
hạn được xác định theo quy phạm.
Theo quy phạm hàm lượng từng cấp hạt cốt liệu lớn nằm trong phạm vi sau :
Kích thước hốc
sàng

Dmin

D max + D min
2

Dmax

1,25Dmax

Lượng sót tích luỹ
theo % khối lượng

95÷100

40÷70

0÷5

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 γo≥1500 kg/m3. Loại

cát này thường được 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 lưu huỳnh, các tạp
chất hữu cơ và bụi sét.
Mi-ca có cường độ bản thân bé, ở dạng phiến mỏng, lực dính với xi măng rất yếu.
Mi-ca lại dễ phong hoá, nên làm giảm cường độ và tính bền vững của bê tông , vì
thế lượng mi-ca không được quá 0,5%.
Các hợp chất lưu huỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với xi măng , nên
lượng của nó trong cát tính quy ra SO3 không quá 1%.
17
17


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 hưởng đến cường độ, mặt khác có thể tạo nên
axít hữu cơ gây tác dụng xâm thực đến xi măng làm giảm cường độ của xi măng
trên 25%. Nếu cát có chứa nhiều tạp chất hữu cơ thì có thể rửa bằng nước sạch.
Bụi sét là những hạt bé hơn 0,15mm, chúng bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự dính
kết giữa cát và xi măng , làm giảm cường độ và ảnh hưởng đến tính chống thấm
của bêtông . Quy phạm quy định không quá 5%
Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nước của cát, đặc tính của cát là thể tích thay đổi
theo độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 ÷7%
Tính chất của nguyên liệu cát:

Nguồ
n gốc
Sông
Hồng

Loại

Cát
vàng

Khối
lượng
riêng
Kg/m3

Khối
lượng
thể tích
Kg/m3

2.650

1.600

Độ
rỗng

Môdun
độ lớn

%
43,59

2

Lượn
g

mica
%
< 0,5

Lượng
SO3

Độ
ẩm

%

%

<1

4-7

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 thước mắt
sàng,mm
Lượng cát tích luỹ
Theo quy phạm, Ai%

5

2.5

1.2

0

0 ÷20

15 ÷45

0.6

0.3

35 ÷70 70 ÷ 90 85 ÷100

0
20
40
60
80

18
18

100
0 0,3 0,6
0,15

1,2

2,5

0.15

5,0


 Nước nhào trộn:

Để chế tạo hổn hợp bê tông phải sử dụng loại nước sạch được sử dụng trong
sinh hoạt, không nên sử dụng các loại nước ao, hồ, cống rãnh, các loại nước công
nghiệp. Nước không được chứa các loại muối, axít, các chất hữu cơ cao hơn lượng
cho phép cụ thể: Tổng số các loại muối có trong nước không lớn hơn 5000mg/l.
Trong đó các loại muối sunfat không lớn hơn 2700mg/l, lượng ngậm axit pH>4.
Để đảm bảo chất lượng như trên nhà máy phải có trạm bơm lọc và bể chứa riêng
được sự kiểm tra của phòng thí nghiệm.
2-Đối với bêtông thương phẩm mác 200, 300, 450:
Bê tông thương 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 lượng dùng nước và do đó
tăng cường độ của bê tông.
Từ đó ta có yêu cầu đối với từng loại vật liệu như sau:
 Ximăng : ximăng được dùng là loại ximăng PC40, bảo đảm các tính chất đã quy

định
 Cốt liệu lớn (Đá dăm) : đá dăm có chất lượng tốt, D max = 20 mm,khối lượng thể

tích 1,45kg/m3 ,ngoài ra như với ống cao áp ,cấp phối hạt trong quy phạm .
 Cốt liệu nhỏ (Cát) : cát cũng có yêu cầu như ở trên
 Nước nhào trộn cho hỗn hợp bêtông :Giống như trên

I.5. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊTÔNG
1. Bêtông để sản xuất ống dẫn nước cao áp :
Bê tông M450, độ sụt SN = 3 cm
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC50
Đá dăm : chất lượng tốt, Dmax = 10 mm
1.1. Lượng dùng nước:
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 = 10 mm, SN = 3 cm ta có được lượng dùng
nước 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 )
19
19


1.2. Lượng dùng xi măng:
Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức :
R28
X
=
+ 0,5
N
A.R X

Trong đó:
R28 là cường 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
N 0,65 × 500

=1,88

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

X
N

. N = 1,88.205 = 386 kg

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

38 6
d

=K

350
d

K d400 − K d350
+
.( 386 − 350)
400 − 350

K d38 6 = 1,42 +

1,47 − 1,42
.( 386 − 350)
400 − 350

= 1,456

1.3. Xác định lượng dùng đá:
1000. ρ

D=

Vd
r . ( K d - 1) + 1
d

Trong đó:
vđ: Khối lượng thể tích đổ đống của đá vđ = 1,47 g/cm3
d: Khối lượng riêng của đá d = 2,7 g/cm3
rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn
ρ

rd = 1 20
20

vd
ρ
d

=1-

1,47
2,7

= 0,46


1000.1,47
0,46.(1,456 - 1) + 1

⇒D=
1.4. Xác định lượng dùng cát:

C = [ 1000 - (
Trong đó:

=1215(kg)

X N D
+
+
ρ x ρn ρd

)] c

x : Khối lượng riêng của xi măng và x = 3,1 kg/l
n : Khối lượng riêng của nước và n = 1 kg/l
d : Khối lượng riêng của đá và d = 2,7 kg/l

c : Khối lượng riêng của cát và c = 2,65 kg/l
386 205 1215
+
+
3,1
1
2,7

⇒ C = [ 1000 - (
)]×2,65 = 584 (kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
C
584
=
= 0,32
C + D 584 + 1215

mc =
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%

Lượng đá cần dùng là

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

Nd = 1187×2% = 23,74 lít

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

Nc = 612.5% = 30,6 lít

Lượng nước thực tế là

N = 205 – (23,74 + 30,6) = 151 lít

21
21

:


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 thương phẩm mác 450; độ sụt SN = 12 cm :
Vật liệu sử dụng :
Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng tốt, Dmax = 20 mm
Phụ gia siêu dẻo Sikament R4
2.1. Lượng dùng nước:
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 được lượng dùng
nước 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. Lượng dùng xi măng:
Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức.
R
X
= 28 + 0,5
N A.R x
Trong đó:
R28 là cường 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
N 0,65 × 400

= 2,23
X
N

Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 2,23.220 = 491 kg
Lượng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông lấy bằng 1,5% lượng ximăng (theo sách
“Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1 trang 49)
P =1,5%×491 =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:
22
22


K d491 = K d400 +

K d491 = 1,47 +

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

1,47 − 1,42
.( 491 − 400)
400 − 350

= 1,56

2.3. Xác định lượng dùng đá:

D=

1000.ρVd
rd .( K d - 1) + 1

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

ρvd

rd = 1 -

⇒D=

ρd

=1-

1,45
2,7

= 0,46

1000.1,45
= 1153
0,46.(1,56 - 1) + 1

(kg)

2.4. Xác định lượng dùng cát:
C = [ 1000 - (
Trong đó
x :
n :
d :
c :

X

N
D
+
+
ρX
ρN
ρd

)] c

Khối lượng riêng của xi măng và x = 3,1 kg/l
Khối lượng riêng của nước và n = 1 kg/l
Khối lượng riêng của đá và d = 2,7 kg/l
Khối lượng riêng của cát và c = 2,65 kg/l
491 220 1153
+
+
3,1
1
2,7

⇒ C = [ 1000 - (
)]×2,65 = 516 (kg)
Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
C
516
=
= 0,3
C + D 516 + 1153

mc =
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
23
23


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%

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

Nd = 1101×2% = 22,02lít

Cc = (1+wc).C =(1+0,05).568=596 (kg)
Lượng nước trong cát là : Nc = 568×5% = 28,4 lít
Lượng nước 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 thương phẩm mác 300; độ sụt SN = 12 cm:
Vật liệu sử dụng :

Xi măng: PC40
Đá dăm : chất lượng tốt, Dmax = 20 mm
Phụ gia siêu dẻo Sikament R4
3.1. Lượng dùng nước:
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 được lượng dùng nước 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.Lượng dùng xi măng :
Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức.
R 28
X
=
+ 0,5
N A.R X
Trong đó:
24
24


R28 là cường 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
N 0,65.400

= 1,65

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

X
N

. N = 1,65.220 = 363 kg

Lượng dùng phụ gia cho 1 m 3 bê tông bằng 1,5% lượng 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:
K

363
d

=K

350
d

K d400 − K d350
+
.( 363 − 350)
400 − 350

K d363 = 1,42 +

1,47 − 1,42
.( 363 − 350)
400 − 350

= 1,43

3.3. Xác định lượng dùng đá:

D=

1000.ρ Vd
rd .( K d − 1) + 1

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

rd = 1 -

ρ vd
ρd

=1-

1,45
2,7

= 0,46

1000 × 1,45
= 1211
0,46 × (1,43 − 1) + 1

⇒D=
3.4. Xác định lượng dùng cát:
25
25

(kg)