Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế trạm trộn BTXM năng suất 60 m3h

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________

Lời nói đầu
Hiện nay, đất nớc ta đang trong giai đoạn phát triển
mạnh, đặc biệt là về xây dựng. Rất nhiều các công trình có
quy mô lớn đà và đang đợc thi công. Điều đó đòi hỏi một số lợng lớn các trang thiết bị phục vụ cho việc xây dựng công
trình, trong đó có trạm trộn bê tông xi măng. Các trạm trộn
BTXM đang đợc sử dụng ở nớc ta hiện nay rất đa dạng và
phong phú cả về chủng loại, kích cỡ và xuất sứ, trong đó có rất
nhiều trạm do Việt Nam chế tạo. Do vậy Tính

toán thiết

kế trạm trộn BTXM năng suất 60 m3/h là một ®Ị
tµi tèt nghiƯp hay, cã tÝnh thùc tÕ cao vµ vừa sức dành cho
sinh viên chuyên ngành Máy xây dựng - Xếp dỡ Trờng Đại học
Giao thông Vận tải.
Đề tài này do ba sinh viên Nguyễn Xuân Anh ,Đỗ Nguyễn
Duy và Cao Xuân Hùng lớp CGHXDGT- K43 thực hiện, trong ®ã
nhiƯm vơ cơ thĨ cđa em nh sau:
-Tỉng quan vỊ trạm trộn.
-Tính toán thiết kế phễu cấp liệu.
-Tính toán thiết kế băng tải đá cát.
-Lập quy trình chế tạo chi tiết điển hình, lập quy trình
lắp dựng trạm
Do thời gian thực hiện có hạn và hiểu biết còn hạn chế nên
đồ án này sẻ có thiếu sót, rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của

các thầy trong bộ môn và sự góp ý của các bạn sinh viên.

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
1
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo KS. Nguyễn Văn
Thuyên đà nhiệt tình hớng dẫn để em có thể hoàn thành tốt
đồ án tốt nghiệp này.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Xuân Anh

Chơng I
Tổng quan về bê tông xi măng và trạm
trộn Bê tông xi măng.
I. Tầm quan trọng của BTXM
Ngày nay các công trình xây dựng dân dụng (nh nhà cao
tầng, nhà ở vĩnh cửu), các công trình xây dựng công nghiệp
(các công trình xây dựng thủy lợi, các nhà máy thuỷ điện và
các công trình xây dựng giao thông nh cầu, đờng sân bay,
bến cảng ...) thờng đợc xây dựng bằng bê tông và bê tông cốt
thép. Vì các vật liệu này có tính bền vững, mỹ quan, và có

khả năng chống cháy tốt.
Bê tông xi măng là một loại vật liệu hỗn hợp nó có thể kết hợp với
cốt thép tạo ra kết cấu bê tông cốt thép có khả năng chịu nén,
uốn rất cao do vậy nó đợc sử dụng rộng rÃi khắp mọi nơi phục
vụ cho các công trình có tính bền vững cao.
II. Khái niệm chung về bê tông xi măng
2.1 khái niệm

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
2
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Bê tông là loại vật

liệu đá nhân tạo có thành phần đợc

lựa chọn hợp lý bao gồm xi măng, nớc, cốt liệu ( cát, sỏi hay đá
dăm) và phụ gia.
Hỗn hợp nguyên liệu mới nhào trộn xong gọi là hỗn hợp bê tông
hay bê tông tơi.
Trong bê tông cốt liệu đóng vai trò là bộ khung chịu lực.
Hồ chất kết dính và nớc bao bọc xung quanh hạt cốt liệu đóng

vai trò là chất bôi trơn, đồng thời lấp đầy khoảng chống giữa
các hạt cốt liệu. Sau khi cứng rắn, hồ chất kết dính gắn kết
các hạt cốt liệu thành một khối tơng đối đồng nhất và đợc gọi
là bê tông, bê tông có cốt thép gọi là bê tông cốt thép.
Chất kết dính có thể là xi măng các loại, thạch cao, vôi và
cũng có thể là chất kết dính hữu cơ (polime).
Trong bê tông xi măng cốt liệu thờng chiếm 80-85%, còn
ximăng chiếm từ 8-15% khối lợng.
Bê tông và bê tông cốt thép đợc sử dụng rộng rÃi trong xây
dựng hiện đại vì chúng có những u điểm sau: Cờng độ cao,
có thể chế tạo đợc những loại bê tông có cờng độ và tính chất
khác nhau: Giá thành hợp lí, bền vững và ổn định đối với nớc,
nhiệt độ và độ ẩm. Tuy vậy còn tồn tại những nhợc điểm:
Nặng (0 =2200-2400kg/m3); cách âm, cách nhiệt kém
(=1.05-1.5 kcal/m.0C.h) khả năng chống mòn yếu.
Yêu cầu cơ bản của bê tông là phải đạt đợc cờng độ ở
tuổi quy định hoặc phải đạt đợc yêu cầu khác nh độ chống
thấm, ổn định với môi trờng và độ tin cậy khi khai thác, giá

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
3
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h

______________________________________________________________
thành không quá đắt. Với các loại bê tông đặc biệt phải tuân
theo các quy định riêng.
2.2. Phân loại
Bê tông có nhiều loại, tuỳ từng yêu cầu có thể phân loại nh sau:
Theo cờng độ:
- Bê tông thờng, cờng độ từ 150400 daN/cm3
- Bê tông chất lợng cao, cờng độ từ 5001400daN/cm3
Trong xây dựng cầu đờng thờng sử dụng bê tông có cờng độ
khoảng 250-400daN/cm3 và lớn hơn.
Theo loại chất liệu kết dính: Bê tông xi măng, bê tông silicat
(chất kết dính là vôi), bê tông thạch cao, bê tông polime, bê
tông đặc biệt (dùng chất kết dính đặc biệt ).
Theo cốt liệu: Bê tông cốt liệu đặc, bê tông cốt liệu rỗng, bê
tông cốt liệu đặc biệt ( chống phóng xạ, chịu nhiệt, chịu axít
), bê tông Keramdit, bê tông cốt kim loại.
Bê tông đặc biệt nặng ( > 2.5kg/cm3), chế tạo từ cốt liệu
đặc biệt nặng, dùng cho những kết cấu đặc biệt; bê tông
nặng (=1.8-2.5 kg/cm3 ), chế tạo từ cát sỏi bình thờng, dùng
cho kết cấu chịu lực; bê tông nhẹ (=0.5-1.8 kg/cm3 ); bê tông
đặc biệt nhẹ ( 0.5 kg/cm3).
Do khối lợng thể tích bê tông biến đổi trong một phạm vi rộng
nên độ rỗng của chúng cũng thay đổi đáng kể. Bê tông nặng
có độ rỗng nhỏ, bê tông cách nhiệt có độ rỗng lớn.
Phạm vi sử dụng: Bê tông thờng đợc dùng trong các kết cấu bê
tông cốt thép (móng, cột, dầm, sân... ); bê tông thuỷ công dùng
để xây đập, âu thuyền, phủ mái kênh, các công trình dẫn
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp

4
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
nớc...; bê tông đờng, sân bay; bê tông kết cấu bao che (thờng
là bê tông nhẹ); bê tông đặc biệt; bê tông chịu nhiệt, chịu
axít; bê tông chống phóng xạ...
III. Đánh giá chất lợng trộn bêtông
Cùng với sự phát triển của đất nớc thì công việc phát triển
hạ tầng cơ sở là nhu cầu thiết yếu và cấp bách. Trong ngành
xây dựng các công trình xây dựng nhà cửa, đờng xá, cầu
cống cũng nằm trong xu hớng phát triển chung đó. Với khối lợng
xây dựng lớn nh vậy thì công tác bê tông cũng rất quan trọng.
Lợng bê tông xi măng cần rất lớn, cùng với nó thì yêu cầu về chất
lợng cũng cao hơn. Để đáp ứng nhu cầu thiết yếu đó các máy
trộn, trạm trộn bê tông ra đời. Nhng công việc đánh giá chất lợng trộn của máy rất phức tạp. Vì vậy nó thờng đợc đánh giá
bằng thực nghiệm và đợc đặc trng bằng hệ số hiệu quả trộn
V%

V% =

S
.100
X tb

Trong đó :
Xtb : Trị số trung bình về tỉ lệ của các thành phần phối
liệu (cát, đá, ximăng, nớc .. ) trong các mẫu lấy ở các điểm khác
nhau trong thùng trộn.
S

: Trị số chênh lệch về tỉ lệ các thành phần phối liệu

trong các mẫu lấy từ sản phẩm bê tông.
V% : Càng nhỏ càng tốt, thể hiện chất lợng trộn đồng
đều. Trong thực tế việc trộn đợc coi là đạt chất lợng tốt nếu V
% nhỏ hơn 10%.
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
5
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Từ kinh nghiệm thực tế đà cho thấy hiệu quả trộn của
những thành phần phối liệu là khác nhau.
Ví dụ : Cấp liệu hợp lý thì khi trộn vữa V% đạt (33,5%)
trong khoảng thời gian 20s còn trộn bê tông xi măng V% đạt từ
(58%). Hệ số hiệu quả trộn V% phụ thuộc vào thời gian trộn,
kích thớc cánh trộn và số vòng quay của cánh trộn.

IV. Trạm trộn Bê tông xi măng
4.1.Khái niệm chung.
Trạm trộn Bê tông xi măng là một tổng thành gồm nhiều
thiết bị và cụm thiết bị mà mỗi cụm đều phối hợp làm việc
nhịp nhàng với nhau để trộn các hạt cát, đá, phụ gia, xi măng
với nớc đà đợc định lợng theo tỷ lệ quy định để tạo ra sản
phẩm là Bê tông xi măng tơi.
Tính chất và chất lợng của Bê tông xi măng phụ thuộc vào
thành phần cấp phối, cỡ hạt, cờng độ hạt và tỷ lệ xi măng đồng
thời chịu ảnh hởng trực tiếp chế độ trộn.
* Để đảm bảo đợc chất lợng của sản phẩm Bê tông xi măng ,
các trạm trộn phải đáp ứng đợc các yêu cầu cơ bản nh sau:
+ Hệ thống cân đong đợc tự động hóa hoàn toàn có hiện số
bằng các thiết bị điện tử đảm bảo độ chính xác cao về
thành phần cốt liệu trộn.
+ Kết cấu trạm trộn : Gọn nhẹ, cơ động.
+ Ngoài ra trạm trộn Bê tông xi măng hiện đại còn cần đảm
bảo các yêu cầu về phòng tránh gây ô nhiễm môi trờng xung
quanh.
4.2. Phân loại trạm trộn.
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xu©n Anh
Líp
6
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3

năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Có rất nhiều cách để phân loại trạm trộn Bê tông xi măng, sau
đây là một số cách mà trên thực tế ngời ta hay sử dụng:
*Dựa vào tính cơ động của trạm.
*Dựa vào nguyên tắc làm việc.
*Dựa vào năng suất trạm.
*Dựa vào luồng di chuyển của vật liệu.
4..2.1 Phân loại dựa vào tính cơ động của trạm .
Tính cơ động của trạm trộn đóng vai trò rất quan trọng
trong việc tổ chức khai thác trạm. Nếu trạm có tính cơ động
cao tức là nó có khả năng di chuyển một cách dễ dàng tới nơi
công trờng đang thi công. Các công việc tháo dỡ, di chuyển và
lắp đặt đều hết sức đơn giản, gọn nhẹ. Do đó chi phí cho
việc di chuyển trạm thấp. đối với trạm trộn loại này chi phí vận
chuyển sản phẩm tới công trờng cũng giảm đáng kể.
4..2.1.1. Trạm trộn di động.
Trạm trộn loai này có các thiết bị bố trí theo chiều ngang
và đa số các trạm này ngời ta sử dụng vật liệu đà qua sàng sơ
bộ chất đống ở bÃi chứa. Các trạm trộn kiểu này, tuỳ theo kiểu
trạm cụ thể bao gồm từ 24 cụm máy chính, các cụm máy này
chế tạo thành từng cụm riêng biệt hoặc đặt trên các khung giá
đỡ đặc biệt sau đó ở nơi đặt trạm mới lắp ghép chúng
thành trạm hoàn chỉnh. Đối với loại trạm này chỉ phù hợp với loại
năng suất nhỏ.
4.2. 1.2. Trạm trộn BTXM cố định.
Trạm trộn loại này đợc bố trí trên nền móng bê tông cố
định có mặt bằng rộng để sản xuất một khối lợng bê tông lớn.
Do đó trạm phải đặt trên nền móng tơng đối kiên cố, cho nên
________________________________________________________________

SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
7
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
mỗi lần di chuyển trạm là rất khó khăn, tốn kém đáng kể. Loại
trạm này có năng suất lớn thờng đợc lắp đặt ở những xí
nghiệp sản suất BTXM có năng suất lớn hoặc ở các công trờng
có nhu cầu sử dụng khối lợng bê tông lớn.
4.2. 2 Dựa vào nguyên tắc làm việc
Tuỳ theo tính chất trộn BTXM trong thùng trộn mà ngời ta chia
ra hai loại :
4.2.2.1. Trạm trộn theo chu kỳ.
Là loại trạm trộn mà vật liệu đa vào trộn và lấy sản phẩm
ra khỏi thùng trộn theo từng mẽ một. Mỗi mẽ trộn gồm 3 thao tác
cơ bản là: Đa vật liệu vào thùng trộn- trộn đều- lấy sản phẩm
ra khỏi thùng trộn.
4.2.2.2 Trạm trộn cỡng bức liên tục.
Là loại trạm trộn mà thùng trộn có hai cửa. Một cửa vật liệu
đợc cấp vào liên tục, một cửa đầu kia thùng trộn đợc mở thờng
xuyên để sản phẩm liên tục đợc đổ ra ngoài phễu chứa dới
thùng trộn hoặc vào phơng tiện vận chuyển
4.2.3 Dựa vào năng suất của trạm:
-Trạm trộn có năng suất lớn: 60 đến 120 T/h.

-Trạm trộn có năng suất vừa: 30 đến 60 T/h.
-Trạm trộn có năng suất nhỏ: dới 30 T/h.
4.2.4 Dựa vào luồng di chuyển của vật liệu
-Trạm trộn nằm ngang.
-Trạm trộn bố trí theo kiểu hình tháp.
4.3 Ưu nhợc điểm của trạm trộn Bê tông xi măng .
Trạm trộn Bê tông xi măng cố định đợc bố trí trên nền
móng bê tông cố định có mặt bằng tơng đối rộng, để sản
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
8
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
xuất với một khối lợng bê tông lớn. Do trạm phải đặt trên nền
móng bê tông tơng đối kiên cố cho nên mỗi lần di chuyển trạm
thờng rất khó khăn, tốn kém đáng kể (bởi vậy loại trạm này ít
khi nghĩ tới việc di chuyển nó, chính vì vậy đây có thể là
nguyên nhân chính khiến ngời ta gọi nó là trạm trộn Bê tông xi
măng cố định). Đây là loại trạm thờng cho năng suất rất cao.
Trạm Bê tông xi măng kiểu cơ động thờng đợc bố trí trên
một số kết cấu kiểu rơ moóc, có thể kéo đi đợc. Loại trạm này
thờng chỉ phù hợp với các trạm có năng suất nhỏ dới 30(T/h). Tuy
là loại cơ động nhng ở Việt Nam tính cơ động này trở nên rất

kém vì quá trình di chuyển thực ra rất cồng kềnh vì phải
dùng đầu kéo, hơn nữa điều kiện công trờng cũng nh đờng
xá ở Việt Nam không cho phép. Chính vì vậy, đây là loại trạm
rất hiếm thấy ở Việt Nam.
Trạm Bê tông xi măng kiểu đặt trên nền móng nổi, loại
này thích hợp cho tất cả các trạm có năng suất từ 30 đến 60
(m3/h) có thể tới. Loại này có tính cơ động rất cao, vận chuyển
dễ dàng, hiệu quả kinh tế lớn vì phần móng cũng đợc vận
chuyển theo. ở Việt Nam loại này đợc sử dụng phổ biến, hơn
thế nữa các trạm do Việt Nam chế tạo đều sử dụng loại móng
nổi này.
Trạm trộn Bê tông xi măng làm việc theo chu kỳ: tức là vật
liệu đa vào trộn và sản phẩm lấy ra khỏi thùng trộn theo từng
mẻ trong một khoảng thời gian nhất định. Thông thờng thùng
trộn của loại trạm này có kết cấu gồm các cánh trộn khuấy lắp
trên 1 trục trộn. Vật liệu đa vào thùng trộn gồm có cát, đá, chất
phụ gia và nớc, sau khi đà đợc định lợng chính xác theo yêu
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
9
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
cầu của mỗi mác bê tông sẽ đợc xả vào thùng trộn để trộn đều

với nhau. Sau một khoảng thời gian hòa trộn nhất định, hỗn hợp
đợc xả một lần qua cửa mở dới đáy thùng trộn trực tiếp vào phơng tiện vận chuyển hoặc vào thùng chứa. Ưu điểm nổi bật
của trạm trộn loại này là khả năng khuấy trộn đều vật liệu với
phụ gia và xi măng, ngoài ra loại trạm này còn dễ dàng thay
đổi đợc thành phần phần trăm của các loại vật liệu đem trộn,
khả năng định lợng chính xác. Tuy nhiên loại trạm này còn tồn
tại một nhợc điểm đó là tổn hao năng lợng chi phí cho việc
trộn khá lớn.
Trạm trộn Bê tông xi măng liên tục: sản phẩm sau khi trộn
cũng nh vật liệu đem vào trộn đợc đa liên tục ra, vào thùng
trộn. Thùng trộn của loại trạm này gồm có 2 cửa. Một cửa dùng
để cấp liên tục vật liệu gồm: cát, đá và chất phụ gia. Một cửa
nằm ở đối diện với cửa trên, ở đầu kia của thùng đợc mở thờng
xuyên để sản phẩm sau khi trộn đợc liên tục xả vào phơng tiện
vận chuyển hoặc thùng chứa.. Ưu điểm của trạm trộn Bê tông xi
măng kiểu liên tục là cho năng suất rất cao, năng lợng chi phí
cho việc trộn một khối bê tông tơi tơng đối nhỏ. Tuy nhiên nhợc
điểm nổi bật của loại này là sản phẩm trộn không đồng đều
và khả năng định lợng cốt liệu không chính xác bằng phơng
pháp trộn cỡng bức, do đó dẫn đến chất lợng của bê tông tơi
không cao.
Trạm trộn bê tông nhựa bố trí trên cùng một mặt bằng: loại
trạm này có các cụm máy và thiết bị đợc bố trí trên cùng một
mặt bằng không có cụm nào nằm trên cụm nào. Ưu điểm của
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Líp
10
CGHXDGT- K43

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
loại trạm này là việc lắp ráp dễ dàng, chiều cao của trạm thấp,
việc sửa chữa điều chỉnh trạm thuận lợi.
Tuy nhiên, yêu cầu mặt bằng rộng, không thích hợp với các
công trờng không cố định.
Trạm trộn Bê tông xi măng bố trí theo kiểu tháp: loại trạm này có
một số cụm máy hoặc thiết bị đợc bố trí chồng lên nhau theo
kiểu tháp. Ưu điểm nổi bật của phơng pháp bố trí này là mặt
bằng thu gọn, máy làm việc liên hoàn từ trên xuống dới. Tuy
nhiên nhợc điểm tồn tại là: chiều cao trạm khá lớn, công tác tháo
dỡ và lắp đặt gặp nhiều phức tạp, sửa chữa bảo dỡng khó,
nền móng cho khối tháp phải đảm bảo độ ổn định cho cả
khối khi làm việc cũng nh khi có gió, bÃo.
Hiện nay, những trạm Bê tông xi măng của nớc ngoài nhập
vào nớc ta có thời gian sử dụng trên 20 năm đà trở nên lạc hậu,
các trạm mới nhập vào tuỳ theo từng nớc sản xuất mà có những
nhợc điểm riêng đà bộc lộ nh: Về mặt kết cấu các trạm ngoại
nhập trừ một vài trạm có công suất nhỏ có thể cơ động trên xe
đợc, còn các trạm có công suất vừa và lớn đều đặt trên hệ
thống móng bê tông cố định, dời trạm đi rất khó khăn, tính cơ
động kém.
Về mặt giá thành các trạm ngoại nhập rất đắt nh trạm
của Nhật và của Đức.
Các trạm Bê tông xi măng do Việt Nam chế tạo có những
đặc điểm nổi bật là: Chất lợng bê tông đạt tiêu chuẩn quốc

gia, có tính cơ động cao, sử dụng phù hớp với điều kiện Việt
Nam, giá thành thiết bị rẻ chỉ bằng 40 60% của nớc ngoài, giá
chi phí cho 1 tấn sản phẩm thấp hơn so với trạm nhập ngoại.
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
11
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Hiện nay Việt Nam đà chế tạo đợc các trạm cã c«ng suÊt thiÕt
kÕ: 15  20; 20  30; 40 50; 60 80 m3/giờ. Các trạm có công
suất lớn hơn thết kế chế tạo thành từng khối lắp ghép với
nhau, đồng thời sử dụng móng thép thay cho móng bê tông tạo
điều kiện cơ động hoá cho việc chuyển dời trạm.
v.đề xuất và lựa chọn phơng án thiết kế
Các trạm trộn bê tông xi măng đang đợc sử dụng ở nớc ta
hiện nay rất đa dạng và phong phú cả về kích cỡ đến xuất sứ,
chủng loạiTuy nhiên, có thể phân biệt đợc các trạm trộn thông
qua những kết cấu cơ bản nh cách bố trí mặt bằng, kết cấu
buồng trộnvà đặc biệt là phơng pháp cấp liệu. Trên thực tế
hiện nay, ở các trạm trộn bê tông xi măng, có rất nhiều phơng
pháp cấp liệu đợc sư dơng nh cÊp liƯu b»ng m¸y bèc xóc, cÊp
liƯu bằng băng tải, cấp liệu bằng băng gầuMỗi phơng án đều
có những u nhợc điểm riêng và phù hợp với từng điều kiện hoàn

cảnh cụ thể. Sau đây là một số phơng án đang đợc sử dụng
nhiều trên thực tế hiện nay và các u nhợc điểm của nó, từ đó
rút ra kết luận để lựa chọn ra phơng án thiết kế tối u nhất.
Phơng án I: Cấp liệu bằng máy bốc xúc
Mô hình trạm trộn sử dụng máy bốc xúc để cấp liệu đợc
thể hiện trên hình hình 1.3 và hình 1.4.
Máy bốc xúc sẽ xúc vật liệu (đá, cát) đi lên đờng dốc (1) và
đổ vào phễu chứa cốt liệu (2). Phễu chứa (2) gồm có ba ngăn
chứa đá lớn, đá nhỏ và cát. Phần dới của phễu chứa (2) có bộ
phận cân định lợng cốt liệu. Cốt liệu sau khi đà đợc cân
định lợng chính xác theo yêu cầu của mác bê tông sẽ đợc xả
vào xe skip (3). Sau đó xe skip (3) sẽ đợc kéo lên cao bằng cáp
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
12
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
theo đờng chạy số (4) nhờ hệ thống động cơ điện (10) dẫn
động hộp giảm tốc, tang tời quấn cáp. Khi lên đến vị trí cửa
nạp cốt liệu của buồng trộn (7), xe skip (3) sẽ đợc lật nghiêng và
cửa xe skip ở phía đáy xe sẽ tự mở ra, nhờ trọng lợng bản thân
mà cốt liệu sẽ rơi vào buồng trộn (7). Sau khi đà đổ cốt liệu
vào buồng trộn, xe skip lại đợc hạ xuống mặt đất và tiếp tục

chu kì cấp liệu mới. Lợng cốt liệu trong mét lÇn vËn chun cđa
xe skip sÏ phơc vơ cho một mẻ trộn của buồng trộn.

Hình 1.1 Trạm trộn BTXM sử dụng máy bốc xúc để cấp liệu
1- Đờng lên cđa m¸y bèc xóc, 2- PhƠu chøa vËt liƯu, 3- xe skip, 4Đờng chạy của xeskip, 5- Cabin điều khiển, 6- Xe vận chuyển
bê tông, 7- Buồng trộn, 8- Bộ phận cân nớc, 9- Động cơ điện
dẫn động trục trộn, 10- Động cơ điện dẫn động xe skip, 11Bộ phận cân xi măng, 12- Bộ phận thông khí của xyclo, 13Xyclo chứa xi măng, 14- Vít tải cấp xi măng, 15- ống bơm xi

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
13
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
măng vào xyclo, 16- Hộp giảm tốc, 17- Động cơ điện dẫn
động vít tải.

Bộ phận cân nớc (7) sẽ cân đúng lợng nớc theo yêu cầu rồi
xả vào buồng trộn. Nớc đợc máy bơm nớc bơm lên từ bể nớc
đặt ở dới.
Xi măng đợc chứa trong xyclo (13). Khi trạm hoạt động, vít
tải (14) sẽ vận chuyển xi măng từ xyclo chứa (13) lên thùng cân
xi măng (11). Tại đây xi măng sẽ đợc cân định lợng chính xác
theo yêu cầu của mác bê tông rồi sau đó đợc đổ vào buồng

trộn. Vít tải (14) đợc dẫn động nhờ động cơ điện (16), hộp
giảm tốc (17). Để đa xi măng vào xyclo chứa, ngời ta sẽ bơm xi
măng vào xyclo thông qua đờng ống số (15) bằng luồng khí
nén áp lực cao. Đờng ống (15) đợc thông từ dới lên đến đỉnh
của xyclo. Phía trên xyclo có lắp bộ phận thông khí (12), gồm
có các màng vải lọc chỉ cho phép không khí đi qua và ngăn nớc cũng nh hơi ẩm để tránh làm hỏng xi măng.
Buồng trộn (7) có dạng hình trụ tròn, có một trục trộn đợc
bố trí đặt thẳng đứng và dẫn động nhờ động cơ điện (9),
hộp giảm tốc. Quá trình trộn gồm có hai giai đoạn: giai đoạn
trộn khô (khi cha có nớc) và giai đoạn trộn ớt (sau khi đà bơm nớc). Sau khi đà trộn xong, bê tông sẽ đợc xả xuống xe vËn
chun (6) qua cưa x¶ ë díi thïng trén (7).
Các cửa xả ở các bộ phận của trạm trộn nh: cửa xả cốt liệu
từ phễu chứa (2) vào xe skip (3), cửa xả bê tông sau khi trộn từ
buồng trộn (7) xuống xe vận chuyển (6) đều đợc đóng më
________________________________________________________________
SV:Ngun Xu©n Anh
Líp
14
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
bằng các xy lanh khí nén. Do vậy ở trạm trộn còn đợc trang bị
thêm máy nén khí.
Toàn bộ việc cân định lợng nớc, xi măng, cốt liệu, đặt
chế độ trộn, thời gian trộnđều đợc điều khiển một cách tự

động nhờ máy tính điện tử ở cabin (5). Do vậy việc vận hành
trạm trộn đơn giản và chỉ cần một ngời ngồi điều khiển trên
cabin.
- Phơng án cấp liệu bằng máy bốc xúc này có những u nhợc
điểm sau:
+ Ưu điểm:
Việc cấp liệu đợc thực hiện bằng máy bốc xúc trực tiếp
đến phễu chứa cốt liệu mà không cần có các thiết bị khác nh
băng tải, băng gầu nên kết cấu của trạm đơn giản, thuận
tiện cho việc lắp đặt, tháo dỡ di chuyển trạm.
Kết cấu của trạm gồm ít các bộ phận nên mặt bằng trạm nhỏ
gọn và thờng đợc lắp dựng trên diện tích hình vuông.
Ngoài việc cấp liệu, có thể sử dụng máy bốc xúc vào các công
việc khác của trạm nh vận chuyển, thu dọn mặt bằngmà
không cần điều máy từ nơi khác đến.
+ Nhợc điểm:
Trong quá trình vận hành trạm, phải luôn có máy bốc xúc
và ngời điều khiển thờng trực làm việc, do vậy sẽ tốn thêm chi
phí. Nếu không có máy bốc xúc làm việc liên tục ở trạm thì
dung tích phễu chứa cốt liệu phải lớn, tuy nhiên lúc đó kích thớc phễu sẽ lớn, kồng kềnh. Hiện nay ở các trạm trộn cấp liệu
theo cách này thờng dùng phễu chứa cốt liệu gồm ba ngăn, mỗi
ngăn có dung tích không quá 10 m3.
________________________________________________________________
SV:Ngun Xu©n Anh
Líp
15
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Máy bốc xúc chạy bằng dầu diezel có giá thành đắt hơn
nếu nh so sánh với các phơng án cấp liệu chạy bằng điện nh
dùng băng tải, gầu cào

Hình 1.2 Trạm trộn BTXM năng suất 60 m3/h do Việt Nam chế tạo
sử dụng máy bốc xúc để cấp liệu

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Líp
16
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________

Phơng án II: Cấp liệu bằng băng tải cao su
Mô hình trạm trộn sử dụng băng tải cao su để cấp liệu đợc thể hiện trên hình 1.3 và hình 1.4.

Hình 1.3: Trạm trộn BTXM 60 m3/h sử dụng băng tải cao su để cấp
liệu
1-Cửa xả bê tông của buồng trộn, 2-Buồng trộn, 3-Động cơ điện, 4Băng tải cấp liệu, 5-Khung chÝnh, 6-Cacbin ®iỊu khiĨn, 7-PhiƠu

chøa cèt liƯu, 8- Bé phận thông khí của xiclô, 9-Cầu thang, 10-Xclô
chứa Xi măng, 11-Vít tải cấp Xi măng, 12-Bộ phận cân xi măng, 13Xe bốc xúc vật liệu, 14- Động cơ dẫn động băng tải, 15-bộ phận
cân nớc, 16-Cầu thang lên, 17-ống bơm xi măng vào xiclô, 18- động
cơ dẫn động vít tải

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xu©n Anh
Líp
17
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Cốt liệu ban đầu đợc chứa riêng ở các phễu chøa (7) (gåm
cã hai hc ba phƠu (7) chøa tõng loại đá lớn, đá nhỏ và cát).
Phía dới các phễu chứa (7) có đặt bộ phận cân định lợng, cốt
liệu sau khi đợc cân định lợng xong sẽ đợc băng tải cao su (04)
vận chuyển đến buồng trộn (2). Cột liệu đợc vận chuyển bằng
băng tải nhờ dẫn động nhờ động cơ điện (14). Nguyên lý
hoạt động của các bộ phận khác nh xyclo (6), vít tải (5), buồng
trộn (12)tơng tự nh trạm trộn dùng máy bốc xúc để cấp liệu
đà trình bày ở trên.
- Phơng án cấp liệu bằng băng tải cao su này có những u nhợc
điểm sau:
+ Ưu điểm:
Băng tải cao su là loại thiết bị vận chuyển vật liệu liên tục

nên khi sử dụng băng tải, năng suất cấp liệu sẽ cao. Phơng pháp
cấp liệu này có thể phù hợp với các trạm có năng suất cao.
Trong quá trình vận hành, băng tải làm việc tự động, do đó
không cần có ngời trực tiếp để điều khiển băng tải nh là dùng
máy bốc xúc hay dùng gầu cào để cấp liệu.
Băng tải chạy bằng năng lợng điện có giá thành rẻ, dễ
kiếm, đồng thời cùng loại năng lợng đợc sử dụng của cả trạm nên
việc cung cấp năng lợng đơn giản hơn.
+ Nhợc điểm:
Kết cấu của trạm phức tạp, phải dùng hai hoặc ba băng tải
cao su để vận chuyển các loại cốt liệu khác nhau (đá lớn, đá
nhỏ, cát), do vậy việc lắp đặt tháo dỡ trạm khó khăn. Giá thành
của trạm trộn cũng đắt hơn do phải trang bị nhiều bộ phận.
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
18
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Việc bố trí các băng tải tốn diện tích nên kích thớc mặt
bằng của trạm trộn lớn, không phù hợp để lắp đặt ở những nơi
chật hẹp.
Mặc dù dùng băng tải để cấp liệu nhng trên thực tế vẫn
phải dùng thêm máy bốc xúc trong công đoạn đa vật liệu vào

các phễu chứa cốt liệu ban đầu. Có thể khắc phục bằng cách
đào hố và đặt phễu chứa cốt liệu ban đầu ở dới, sau đó dùng
ô tô trực tiếp đổ vào phễu. Tuy nhiên lúc đó kết cấu của trạm
rất phức tạp, gây khó khăn cho việc lắp dựng.

Hình 1.4 Trạm trộn BTXM năng suất 60 m3/h do Việt Nam chế tạo
sử dụng băng tải cao su để cấp liệu

Phơng án III: Cấp liệu bằng băng gạt
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
19
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Mô hình trạm trộn sử dụng băng gạt để cấp liệu đợc thể
hiện nh hình 1.5 và hình 1.6.
- Nguyên lý làm việc:
Cốt liệu gồm đá lớn, đá nhỏ, cát đợc chứa riêng biệt và lần
lợt trong ba ngăn phễu chứa số (14). Phía dới mỗi phễu chứa
(14) đều có bộ phận cân định lợng cốt liệu. Đá, cát sau khi đợc cân định lợng chính xác theo yêu cầu của từng mác bê tông
sẽ đợc xả xuống băng tải cao su (15). Cửa xả cốt liệu của các
phễu chứa đợc đóng mở bằng các xy lanh khí nén. Băng t¶i
cao su (15) sau khi nhËn cèt liƯu tõ phƠu chứa sẽ vận chuyển

chúng và đổ vào đầu phía dới của băng gạt (13). Cốt liệu tiếp
tục đợc vận chuyển theo băng gạt lên trên và cung cấp cho
buồng trộn (10).

Hình 1.5 Trạm trộn BTXM sử dụng băng gạt để cÊp liƯu

________________________________________________________________
SV:Ngun Xu©n Anh
Líp
20
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
1- Động cơ điện dẫn động vít tải, 2- Hộp giảm tốc, 3- ống bơm xi
măng vào xyclo, 4- Xe vận chuyển bê tông, 5- Vít tải cấp xi măng, 6Bộ phận cân xi măng, 7- Xyclo chứa xi măng, 8- Bộ phận thông khí
của xyclo, 9- Bộ phận cân nuớc, 10- Buồng trộn, 11- Động cơ điện
dẫn động trục trộn, 12- Cầu thang, 13- Băng gạt, 14- Phễu chứa cốt
liệu, 15- Băng tải cao su.

Buồng trộn của trạm này là loại buồng trộn cỡng bức hai
trục đặt nằm ngang, hai trục trộn đợc dẫn động riêng biệt nhờ
hai động cơ điện số (11) đặt ở hai bên.
Cabin của trạm trộn loại này đợc đặt ở dới mặt đất, do
vậy khi lắp dựng cần phải có thêm phần móng nền cho cabin.

Hình 1.6 Trạm trộn BTXM năng suất 60 m3/h do
Hàn Quốc và Trung Quốc chế tạo, sử dụng băng gạt để cấp liệu

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
21
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
- Phơng án cấp liệu bằng băng gạt này có những u nhợc điểm
sau:
+ Ưu điểm:
Khác với các phơng án cÊp liƯu kh¸c cã dïng xe skip cÊp
liƯu mang tÝnh chu kì, ở phơng án này việc cấp liệu diễn ra
hoàn toàn liên tục từ băng tải cao su đến băng gạt. Do vậy năng
suất cấp liệu của phơng án này cao hơn hẳn so với các phơng
án khác. Phơng án này áp dụng thích hợp cho các trạm trộn lớn
có năng suất cao.
Các bộ phận tham gia vận chuyển cốt liệu gồm băng tải cao su,
băng gạt đều sử dụng nguồn năng lợng điện giá thành rẻ, dễ
kiếm và cùng loại năng lợng đợc sử dụng của cả trạm trộn.
+ Nhợc điểm:
Kết cấu của trạm khá phức tạp, gồm nhiều hệ thống nh
băng tải, băng gạt. Do đó việc lắp đặt, tháo dỡ trạm khó khăn

hơn so với các loại khác. Đồng thời giá thành của trạm cũng đắt
hơn do phải trang bị nhiều bộ phận.
Hệ thống băng tải cao su, băng gạt phải đợc bố trí thẳng
hàng với nhau, không thể bố trí vuông góc do vậy mặt bằng
trạm lớn, tốn diện tích và trải dài theo một hớng.
Việc cấp liệu ở phơng án này vẫn phải dùng máy bốc xúc để
đổ vật liệu vào các phễu chứa.
Phơng án IV: Cấp liệu bằng gầu cào
Mô hình trạm trộn sử dụng gầu cào để cấp liệu đợc thể
hiện nh hình 1.7 và hình 1.8.
- Nguyên lý làm việc:
________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Líp
22
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
Cốt liệu gồm đá lớn, đá nhỏ và cát đợc đổ thành từng
đống ở dới nền đất, các đống đợc ngăn cách bởi các vách ngăn.
Việc cấp liệu đợc thực hiện bằng cách dùng gầu cào (15) để
đa vật liệu từ phía xa đến gần, từ thấp lên cao và tạo thành
từng đống. Nhờ vậy mà vật liệu sẽ đợc vun và rơi vào thùng
cân cốt liệu. Các thành phần cốt liệu sau khi cân định lợng
xong sẽ đợc đổ vào xe skip và đi lên trên cung cấp cho buồng

trộn (7). Đờng lên của xe skip ở trạm trộn này đợc đặt thẳng
đứng. Trạm trộn này sử dụng loại buồng trộn cỡng bức hai trục
đặt nằm ngang, dẫn động bằng một động cơ điện (6).
Trạm trộn gồm có hai cabin ®iỊu khiĨn: cabin sè (8) ®Ĩ
®iỊu khiĨn viƯc vËn hành trạm, còn cabin số (13) để điều
khiển gầu cào.
Các bộ phận khác nh xyclo chứa xi măng (10), vít tải (15)có
cấu tạo và nguyên lý hoạt động tơng tự với các trạm khác đÃ
trình bày ở trên.

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
23
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________

Hình 1.4 Trạm trộn BTXM 60m3/h sử dụng gầu cào để cấp liệu
1- Động cơ điện dẫn động vít tải, 2- Hộp giảm tốc, 3- ống bơm xi
măng vào xyclo, 4- Xe vận chuyển bê tông, 5- Vít tải cấp xi măng, 6Động cơ điện dẫn động trục trộn, 7- Buồng trộn, 8- Cabin điều
khiển trạm, 9- Bộ phận cân xi măng, 10- Xyclo chứa xi măng, 11- Bộ
phận thông khÝ cđa xyclo, 12- Bé phËn c©n nc, 13- Cabin điều
khiển gầu cào, 14- Cần, 15- Gầu cào.

- Phơng án cấp liệu bằng gầu cào này có những u nhợc điểm
sau:
+ Ưu điểm:
Trạm trộn sử dụng gầu cào để cấp liệu bằng cách cào vun
vật liệu thành từng đống sát khu đặt buồng trộn, do vậy kích

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
24
CGHXDGT- K43


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế Trạm trộn BTXM
3
năng suất 60m /h
______________________________________________________________
thớc của trạm nhỏ gọn. Tầm với của gầu cào khá xa giúp cho việc
vun vật liệu đợc dễ dàng.
Gầu cào chạy bằng năng lợng điện rẻ tiền, dễ kiếm, đồng thời
cùng loại năng lợng đợc sử dụng của cả trạm trộn do vậy thuận lợi
cho việc cung cấp.
Quá trình cấp liệu của gầu cào hoàn toàn độc lập, ô tô
vận chuyển vật liệu đến rồi đổ ra nền, sau đó gầu cào sẽ vơn cần ra cào gom vật liệu lại thành đống mà không cần sự trợ
giúp của máy bốc xúc nh ở các phơng án khác.
+ Nhợc điểm:
Năng suất của gầu cào thấp, hơn nữa phụ thuộc vào
trình độ tay nghề của ngời điều khiển. Do vậy phơng án này
chỉ thích hợp cho các trạm trộn có năng suất trung bình và

nhỏ.
Khi trạm hoạt động, phải có thêm ngời để điều khiển gầu cào,
do đó tốn thêm chi phí vận hành.

________________________________________________________________
SV:Nguyễn Xuân Anh
Lớp
25
CGHXDGT- K43