THIẾT KẾ MÔ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TÔNG NHỰA NÓNG ASPHALT (Vol. 1)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HỐ CƠNG NGHIỆP
====o0o====

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hà nội, 6-2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HỐ CƠNG NGHIỆP
====o0o====

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MƠ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TƠNG NHỰA NĨNG
ASPHALT
Trưởng bộ mơn
Giáo viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
Lớp
MSSV
Giáo viên duyệt

: PGS.TS. Trần Trọng Minh
: PGS.TS. Nguyễn Hồng Quang
: Nghiêm Văn Tuấn
: TĐH03 - K58
: 20134280

:

Hà nội, 6-2018


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp : “Thiết kế mơ hình trạm trộn bê tơng
nhựa nóng asphalt” do em tự thiết kế dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS-TS
Nguyễn Hồng Quang. Các kết quả thu được hoàn toàn là thực tế.
Để hoàn thành đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danh
mục tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác. Nếu
phát hiện có sự sao chép em xin chịu hồn toàn trách nhiệm.
Hà Nội, ngày...tháng…năm 2018
Sinh viên thực hiện
Nghiêm Văn Tuấn


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................................. i
DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU .................................................................................... iv
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1.................................................................................................................... 2
TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRỘN BÊ TƠNG NHỰA NĨNG ASPHALT ............... 2
1.1.Khái niệm chung.................................................................................................... 2
1.2. Phân loại bê tông nhựa ......................................................................................... 2
1.2.1. Theo độ rỗng dư ............................................................................................. 2
1.2.2. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định của bê tông nhựa chặt ......................... 2
1.2.3. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định với bê tông nhựa rỗng ......................... 2
1.3. Phân loại trạm trộn bê tơng nhựa nóng ................................................................ 3
1.4. Ngun lý hoạt động của mỗi loại trạm ............................................................... 3

1.4.1. Trạm trộn loại I – trộn cưỡng bức theo mẻ , sấy nóng gián tiếp ................... 3
1.4.2. Trạm trộn loại II – trộn cưỡng bức theo mẻ , sấy nóng trực tiếp .................. 5
1.4.3. Trạm trộn loại III – trộn không cưỡng bức liên tục sấy nóng trực tiếp ......... 6
1.5. Ưu nhược điểm của các loại trạm trộn bê tông nhựa ........................................... 7
1.5.1. Trạm trộn loại I .............................................................................................. 7
1.5.2. Trạm trộn loại II............................................................................................. 7
1.5.3. Trạm trộn loại III ........................................................................................... 8
1.6. Cấu tạo trạm trộn bê tơng nhựa nóng asphalt ....................................................... 8
1.6.1. Phễu cấp liệu nguội ........................................................................................ 9
1.6.2. Băng tải cao su nằm ngang .......................................................................... 10
1.6.3. Băng tải cao su nghiêng ............................................................................... 10
1.6.4. Tang sấy vật liệu .......................................................................................... 11
1.6.5. Băng gầu nóng ............................................................................................. 12
1.6.6. Băng gầu vận chuyển phụ gia ...................................................................... 12
1.6.7. Vít xoắn vận chuyển phụ gia ....................................................................... 13
1.6.8. Sàng rung ..................................................................................................... 13
1.6.9. Khối tháp phễu phía trên.............................................................................. 14
1.6.10. Khối tháp trộn ............................................................................................ 14
1.6.11. Hệ thống lọc bụi ướt .................................................................................. 15
1.6.12. Hệ thống khí nén ........................................................................................ 16


1.6.13. Hệ thống nhiên liệu .................................................................................... 17
1.6.14. Hệ thống nấu nhựa gián tiếp ...................................................................... 17
1.6.15. Cabin điều khiển ........................................................................................ 18
1.6.16. Hệ thống điều khiển tự động ..................................................................... 18
1.6.17. Các thiết bị điện của hệ thống điều khiển tự động .................................... 18
1.6.18. Hệ thống chống sét. ................................................................................... 19
CHƯƠNG 2.................................................................................................................. 20
XÂY DỰNG MƠ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TƠNG NHỰA NĨNG ASPHALT .. 20

2.1. Mục tiêu .............................................................................................................. 20
2.2. Cấu tạo mơ hình trạm trộn bê tơng nhựa nóng asphalt ...................................... 20
2.3. Quy trình hoạt động của mơ hình ....................................................................... 22
2.4. Thiết kế phần cứng mơ hình bằng phần mềm Solidworks ................................. 23
2.5. Lựa chọn thiết bị ................................................................................................. 24
2.5.1. Động cơ DC giảm tốc 5V ............................................................................ 24
2.5.2. Xi lanh SMC đường kính 10mm hành trình 50mm ..................................... 25
2.5.3. Van điện từ khí nén ( Van khí nén 5/2 ) ..................................................... 26
2.5.4. Van điện nước .............................................................................................. 27
2.5.5. Loadcell ....................................................................................................... 27
2.5.6. Bộ khuếch đại .............................................................................................. 30
2.5.7. PLC S7 300 .................................................................................................. 32
2.5.8. Khối relay .................................................................................................... 34
2.5.9. Khối nguồn .................................................................................................. 35
2.6. Mơ hình thực tế................................................................................................... 37
CHƯƠNG 3.................................................................................................................. 40
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TƠNG
NHỰA NĨNG ASPHALT .......................................................................................... 40
3.1. Phân cổng vào ra ................................................................................................ 40
3.2. Lưu đồ điều khiển ............................................................................................... 41
3.3. Mạch lực điều khiển ........................................................................................... 46
3.4. Xử lý tín hiệu đầu cân ........................................................................................ 48
3.5. Cấu hình phần cứng cho PLC S7 300 ................................................................ 49
3.6. Chương trình điều khiển ..................................................................................... 52
3.7. Thiết kế giao diện HMI ...................................................................................... 53


3.7.1. Màn hình chính ............................................................................................ 55
3.7.2. Màn hình điều khiển .................................................................................... 56
3.7.3. Màn hình đăng nhập .................................................................................... 59

3.7.4. Màn hình hiệu chỉnh đầu cân ....................................................................... 60
3.7.5. Màn hình in xuất báo cáo............................................................................. 60
CHƯƠNG 4.................................................................................................................. 62
KIỂM NGHIỆM ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG ............................................................. 62
4.1. Kết quả đạt được ................................................................................................. 62
4.2. Phương hướng phát triển .................................................................................... 66
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 68
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 69


Danh mục hình ảnh

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ trạm trộn bê tông nhựa loại I – trộn cưỡng bức theo mẻ sấy
nóng gián tiếp .................................................................................................................. 4
Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ trạm trộn loại II ................................................................... 5
Hình 1.3 Sơ đồ cơng nghệ trạm trộn loại III. ................................................................. 6
Hình 1.4 Phễu cấp liệu nguội. ........................................................................................ 9
Hình 1.5 Băng tải cao su nằm ngang. .......................................................................... 10
Hình 1.6 Băng tải cao su nằm nghiêng. ....................................................................... 10
Hình 1.7 Tang sấy vật liệu. .......................................................................................... 11
Hình 1.8 Băng gầu nóng............................................................................................... 12
Hình 1.9 Sàng rung. ..................................................................................................... 13
Hình 1.10 Khối tháp phễu phía trên. ............................................................................ 14
Hình 1.11 Khối tháp trộn. ............................................................................................ 15
Hình 1.12 Hệ thống lọc bụi. ......................................................................................... 16
Hình 1.13 Hệ thống khí nén. ........................................................................................ 17
Hình 1.14 Hệ thống nấu nhựa gián tiếp. ...................................................................... 17
Hình 1.15 Cabin điều khiển. ........................................................................................ 18

Hình 2.1 Bản vẽ ý tưởng xây dựng mơ hình trạm trộn bê tơng nhựa nóng ................. 21
Hình 2.2 Quy trình hoạt động mơ hình. ....................................................................... 22
Hình 2.3 Thiết kế 3D Phễu cân cốt liệu……………………………………………...23
Hình 2.4 Thiết kế 3D Phễu xả cốt liệu có loadcel........................................................ 23
Hình 2.5 Hình ảnh 3D của mơ hình trên phần mềm SolidWorks ............................... 24
Hình 2.6 Động cơ giảm tốc 5V… ................................................................................ 24
Hình 2.7 Xi lanh CDJ2B10 – 50B .............................................................................. 26
Hình 2.8 Van điện từ khí nén airtac 4V110-06. .......................................................... 27
Hình 2.9 Van điện từ nước 24V. ................................................................................. 27
Hình 2.10 Loadcell ...................................................................................................... 28
Hình 2.11 Loadcell HL-8 5kg. ..................................................................................... 29
Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo INA128… ........................................................... 31
Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại… ......................................................... 31
Hình 2.14 PCB 3D mạch khuếch đại…… ................................................................. 32
Hình 2.15 Module PLC S700 315 2DP và các module mở rộng. ............................... 34

i


Danh mục hình ảnh

Hình 2.16 Relay 24V10A SRD-24VDC-SL-C… ....................................................... 35
Hình 2.17 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn ±12VDC, +5VDC … ................................. 36
Hình 2.18 PCB 3D mạch nguồn ±12VDC , +5VDC. … ............................................ 36
Hình 2.19 Phễu cấp liệu…… ...................................................................................... 37
Hình 2.20 Cân sử dụng Loadcell 5kg.......................................................................... 37
Hình 2.21 Van điện từ nước điều khiển cấp nước (thay thế cho nhựa)… .................. 38
Hình 2.22 Bảng điều khiển …….................................................................................. 38
Hình 2.23 Khung phần cứng mơ hình sau khi hồn thiện............................................ 39
Hình 3.1 Lưu đồ thuật tốn………… .......................................................................... 42

Hình 3.2 Sơ đồ mạch động lực…… ............................................................................. 46
Hình 3.3 Sơ đồ mạch lực điều khiển……. ................................................................... 47
Hình 3.4 Phương pháp nội suy tuyến tính.….............................................................. 48
Hình 3.5 Màn hình cấu hình phần cứng. ...................................................................... 49
Hình 3.6 Đặt địa chỉ cho module vào/ra. .................................................................... 50
Hình 3.7 Module analog ……. .................................................................................... 50
Hình 3.8 Đặt địa chỉ cho đầu vào module analog …. ................................................. 51
Hình 3.9 Cấu hình kiểu đầu vào và dải đầu vào module analog …. ........................... 51
Hình 3.10 Cài đặt vùng nhớ Load Memory………. ................................................... 52
Hình 3.11 Xây dựng bảng Tags và kết nối với PLC ……. ......................................... 53
Hình 3.12 Xây dựng bảng Tags và kết nối với PLC ……. ......................................... 54
Hình 3.13 Cửa số thiết kế đồ họa ……. ....................................................................... 55
Hình 3.14 Màn hình chính……. ................................................................................. 55
Hình 3.15 Tạo menu lựa chọn người dùng ................................................................. 56
Hình 3.16 Giao diện màn hình điều khiển.. ................................................................ 56
Hình 3.17 Tải mác bê tông lưu sẵn trong cơ sở dữ liệu ……. ................................... 57
Hình 3.18 Lưu mác bê tơng vào trong cơ sở dữ liệu …….......................................... 58
Hình 3.19 Cửa sổ viết chương trình Vbs…………. ................................................... 58
Hình 3.20 Màn hình đăng nhập………. ...................................................................... 59
Hình 3.21 Cửa sổ tạo tài khoản người dùng ............................................................... 59
Hình 3.22 Màn hình hiệu chỉnh cân. ........................................................................... 60
Hình 3.23 Màn hình in xuất báo cáo………. .............................................................. 61
Hình 4.1 Quá trình cấp đá 1, phụ gia và nhựa.............................................................. 62
Hình 4.2 Wincc quá trình cấp đá 1, phụ gia và nhựa.. ................................................. 62
ii


Danh mục hình ảnh

Hình 4.3 Quá trình xả đá ……. ................................................................................... 63

Hình 4.4 Wincc quá trình xả đá.. ................................................................................. 63
Hình 4.5 Quá trình xả phụ gia ...................................................................................... 64
Hình 4.6 Wincc quá trình xả phụ gia ……. ................................................................. 64
Hình 4.7 Quá trình xả thảm.…. ................................................................................... 65
Hình 4.8 Wincc quá trình xả thảm... ............................................................................ 65

iii


Danh mục bảng số liệu

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU
Bảng 2.1 Thông số kĩ thuật động cơ giảm tốc 5V ........................................................ 25
Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật của xi lanh CDJ2B10 – 50B ............................................. 25
Bảng 2.3 Thông số kĩ thuật van điện từ khí nén airtac 4V110-06…………………….26
Bảng 2.4 Ý nghĩa thơng số kĩ thuật của loadcell .......................................................... 28
Bảng 2.5 Thông số kĩ thuật Loadcell HL-8 5kg ........................................................... 29
Bảng 2.6 Bảng thông số kĩ thuật của INA 128 ............................................................. 30
Bảng 2.7 Thông số kĩ thuật Relay 24V10A SRD-24VDC-SL-C ................................. 35
Bảng 2.8 Thông số kĩ thuật IC LM2576 ....................................................................... 36
Bảng 3.1 Phân cổng vào ra ............................................................................................ 40

iv


Lời nói đầu

LỜI NĨI ĐẦU
Khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển sức lao động của con người ngày càng
được giải phóng khơng những thế việc áp dụng khoa học kĩ thuật vào sản xuất giúp

nâng cao năng suất lao động góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống. Tự động hóa
trong trạm trộn bê tơng nhựa nóng khơng cịn là đề tài mới mẻ nhưng đối với chúng
em, những sinh viên chưa có kinh nghiệm thì nó là một đề tài hay vì nó là sự kết hợp
giữa nhiều lĩnh vực khác nhau như cơ khí-điện-điện tử- khí nén. Do điều kiện thực tế
không cho phép nên chúng em ít có cơ hội tiếp xúc với những điều kiện làm việc thực
tế, chính vì thế em đã quyết định chọn đề tài tốt nghiệp : “Xây dựng mơ hình trạm
trộn bê tơng nhựa nóng asphalt”. Đề tài này giúp chúng em có cơ hội làm thực tế dù
chỉ là mức mơ hình nhưng nó phần nào đưa chúng em gần sát hơn với thực tế, tự tìm
tịi học hỏi những điều mới, từ phần thiết kế cơ khí, gá lắp rồi đến đi dây, lập trình điều
khiển...
Bài báo cáo của em được trình bày với nội gồm 4 chương :

 Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tơng nhựa nóng asphalt.
 Chương 2 : Xậy dựng mơ hình trạm trộn bê tơng nhựa nóng asphalt.
 Chương 3 : Thiết kế hệ thống điều khiển cho mơ hình trạm trộn bê tơng
nhựa nóng asphalt.
 Chương 4: Kết luận.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy PGS-TS Nguyễn Hồng Quang đã
nhiệt tình hướng dẫn chỉ bảo chúng em trong suốt thời gian qua. Nhờ sự chỉ bảo tận
tình của thầy và sự nỗ lực của bản thân cũng như cả nhóm, em đã hồn thành đồ án
đúng hạn. Qua đồ án này em cũng xin được cảm ơn thầy cô giáo trong Viện Điện giúp
đỡ em trong suốt thời gian học tập vừa qua.
Do thời gian thực hiện đồ án ngắn và kiến thức còn hạn chế nên đồ án của em
khơng tránh được những sai sót vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý, đánh giá của
các thầy cô trong bộ môn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 8 tháng 6 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Nghiêm Văn Tuấn

1


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRỘN BÊ TƠNG NHỰA
NĨNG ASPHALT
1.1.Khái niệm chung
Trạm trộn bê tơng nhựa nóng là một hệ thống liên hoàn dùng để trộn các loại
cốt liệu với nhau và với nhựa theo một tỷ lệ định trước tại nhiệt độ thích hợp để tạo
thành một hỗn hợp bê tơng nhựa đồng nhất có nhiệt độ nằm trong khoảng quy định.

1.2. Phân loại bê tông nhựa
1.2.1. Theo độ rỗng dư
Bê tơng nhựa chặt : có độ rỗng dư từ 3% đến 6% , dùng làm lớp mặt trên và
lớp mặt dưới. Trong thành phần hỗn hợp bắt buộc phải có bột khống.
Bê tơng nhựa rỗng : có độ rỗng dư từ 7% đến 12% và chỉ dùng làm lớp móng.
1.2.2. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định của bê tông nhựa chặt
Bê tông nhựa chặt có cỡ hạt lớn nhất danh định là 9,5 mm (và cỡ hạt lớn nhất là
12,5 mm).
Bê tông nhựa chặt có cỡ hạt lớn nhất danh định là 12,5 mm (và cỡ hạt lớn nhất
là 19 mm).
Bê tông nhựa chặt có cỡ hạt lớn nhất danh định là 19 mm (và cỡ hạt lớn nhất là
25 mm).
Bê tông nhựa cát, có cỡ hạt lớn nhất danh định là 4,75 mm (và cỡ hạt lớn nhất
là 9,5 mm).
1.2.3. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định với bê tông nhựa rỗng
Bê tơng nhựa rỗng có cỡ hạt lớn nhất danh định là 19 mm (và cỡ hạt lớn nhất là
25 mm).

Bê tơng nhựa rỗng có cỡ hạt lớn nhất danh định là 25 mm (và cỡ hạt lớn nhất là
31,5 mm).
Bê tơng nhựa rỗng có cỡ hạt lớn nhất danh định là 37,5 mm (và cỡ hạt lớn nhất
là 50 mm).

2


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

1.3. Phân loại trạm trộn bê tơng nhựa nóng
Trên thế giới hiện nay có 3 loại trạm trộn bê tông nhựa :
 Trạm trộn loại I : trộn cưỡng bức theo mẻ , sấy nóng gián tiếp.
 Trạm trộn loại II : trộn cưỡng bức theo mẻ , sấy nóng trực tiếp.
 Trạm trộn loại III : trộn khơng cưỡng bức liên tục, sấy nóng trực tiếp.

1.4. Ngun lý hoạt động của mỗi loại trạm
1.4.1. Trạm trộn loại I – trộn cưỡng bức theo mẻ , sấy nóng gián tiếp
Trạm trộn theo nguyên lý này có thể trộn từ 250kg đến 5000kg một mẻ trong
thời gian 30 đến 60 giây tùy theo loại bê tông nhựa cần trộn , theo đó cơng suất của
loại trạm này vào khoảng từ 80 đến 400 tấn một giờ .
Tại Việt Nam, đây là loại trạm trộn phổ biến nhất, có cơng suất vào khoảng 25
tấn/giờ đến 120 tấn/giờ.
Trạm loại này cốt liệu được trữ trong các phễu nguội (cold bin), ở đây mỗi phễu
có một cửa xả để cốt liệu chảy xuống băng tải phía dưới. Tốc độ của các băng tải định
lượng được khống chế phù hợp với tỷ lệ của mỗi loại cốt liệu trong hỗn hợp bê tông
nhựa. Tồn bộ cốt liệu sau đó được cho vào trong tang sấy để sấy khơ và làm nóng đến
nhiệt động định trước .
Tang sấy quay liên và được đốt nóng bằng dầu FO hoặc gas. Trục của tang sấy
nghiêng từ 2 đến 10 độ, đầu đốt được bố trí ở phía đầu thấp của tang sấy. Cốt liệu

nguội được đưa vào tang sấy từ phía đầu cao, được tang sấy dần xuống phía dưới. Khi
ra khỏi tang sấy cốt liệu đã được đốt nóng đến nhiệt độ quy định vì hấp thu nhiệt từ lửa
của đầu đốt.
Cốt liệu nóng sau khi ra khỏi tang sấy được băng gầu đưa lên cao và được sàng
qua hệ thống sàng của trạm trộn thành nhiều nhóm hạt khác nhau. Mỗi nhóm hạt được
chứa vào một phễu nóng (hot bin) riêng biệt. Sau đó vật liệu của từng nhóm hạt cùng
với bột khống và nhựa nóng sẽ được cân định lượng theo tỷ lệ quy định trong công
thức trộn và đưa xuống thùng trộn.
Tại thùng trộn hỗn hợp cốt liệu nóng và nhựa nóng sẽ được trộn trong một
khoảng thời gian thích hợp (từ 30 đến 60 giây ) để thành hỗn hợp bê tơng nhựa nóng.
Hỗn hợp bê tơng nhựa nóng sẽ được xả trực tiếp xuống thùng xe vận tải để chuyển ra
công tường hoặc đưa vào silo cách nhiệt để lưu trữ tạm thời trước khi cho vào xe tải.

3


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

Bãi cát đá
Kho phụ
gia

Nhựa
đường

Ra mơi trường
Máy xúc

Băng gầu

Phễu đá 1

Phễu đá 2

Phễu đá 3

Phễu đá 4

Thùng nấu
thô

Băng tải
tiếp liệu

Băng tải
tiếp liệu

Băng tải
tiếp liệu

Băng tải
tiếp liệu

Thùng nấu
tinh

Tháp tách +
ống khói

Bể

nước

Băng tải
dài

Bơm

Băng gầu
nguội
Bồn chứa

Tháp tưới
nước

Bơm nhựa
nóng

Cân nhựa
nóng

Bơm
dầu
Thùng nấu
dầu mơi
chất

Bụi Khói
Tang sấy
Xả nhựa

Băng gầu
nóng

Vít tải
Băng gầu
phụ gia

Phễu trung
gian

Quạt
hút
gió

Silo
lắng
bụi

Bụi lớn

Sàng phân
loại

Phễu chứa
liệu nóng

Vít tải

Phễu cân

Cân phụ
gia

Thùng trộn

Xe bồn chở
thành phẩm

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ trạm trộn bê tông nhựa loại I – trộn cưỡng bức theo mẻ sấy
nóng gián tiếp
4


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

1.4.2. Trạm trộn loại II – trộn cưỡng bức theo mẻ , sấy nóng trực tiếp
Trạm trộn theo ngun lý này có cơng suất vào khoảng từ 50 đến 200 tấn một
giờ . Trạm trộn loại này không có hệ sàng để sàng cốt liệu sau sấy như trạm loại I, theo
đó trạm này khơng có phễu nóng (hotbin).
Trạm trộn bê tông nhựa loại II hầu như không được sử dụng tại Việt Nam.

Bãi cát đá
Kho phụ
gia

Nhựa
đường

Ra môi trường
Máy xúc

Băng gầu
Phễu đá 1

Phễu đá 2

Phễu đá 3

Phễu đá 4

Băng tải
cân định
lượng

Băng tải
cân định
lượng

Băng tải
cân định
lượng

Băng tải
cân định
lượng

Tháp tách +
ống khói
Bể
nước

Bồn chứa

Thùng nấu
tinh

Bơm nhựa
nóng

Bơm

Băng tải
dài

Vít tải

Băng gầu
phụ gia

Thùng nấu
thơ

Cân nhựa
nóng

Băng gầu
nguội

Tháp tưới
nước

Xả nhựa

Bụi Khói
Tang sấy

Phễu trung
gian

Vít tải

Cân phụ
gia

Quạt
hút
gió

Silo
lắng
bụi

Thùng trộn

Xe bồn chở
thành phẩm

Hình 1.2 Sơ đồ cơng nghệ trạm trộn loại II
5

Bơm
dầu
Thùng nấu
dầu môi
chất


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

Cốt liệu được trữ trong các phễu nguội (cold bin), ở đây mỗi phễu nguội có một
cửa xả để xả cốt liệu xuống băng tải phía dưới . Tốc độ bằng tải được khống chế phù
hợp với tỷ lệ của mỗi loại cốt liệu trong hỗn hợp bê tông nhựa.
Khác với trạm trộn loại I, hỗn hợp cốt liệu ở cuối băng tải được cân theo từng
mẻ trước khi đổ vào tang sấy, tang sấy của trạm trộn loại II ngắn hơn rất nhiều so với
tang sấy của trạm trộn loại I và có đường kính lớn hơn chiều dài.
Mỗi mẻ cốt liệu nóng sau khi ra khỏi tang sấy được đưa ngay vào thùng trộn
cùng với bột khống và nhựa nóng để trộn thành hỗn hợp bê tông nhựa.
1.4.3. Trạm trộn loại III – trộn không cưỡng bức liên tục sấy nóng trực tiếp
Bãi cát đá
Kho phụ
gia

Nhựa
đường

Ra môi trường
Máy xúc

Băng gầu
Phễu đá 1

Phễu đá 2

Phễu đá 3

Phễu đá 4

Băng tải
cân định
lượng

Băng tải
cân định
lượng

Băng tải
cân định
lượng

Băng tải
cân định
lượng

Tháp tách +
ống khói
Bể
nước

Thùng nấu
thơ

Thùng nấu
tinh

Bơm nhựa
nóng

Bồn chứa
Bơm

Thùng nấu
dầu mơi
chất

Băng tải
dài

Vít tải

Băng gầu
phụ gia

Băng gầu
nguội

Tháp tưới
nước

Bụi Khói

Phễu trung
gian

Vít tải

Quạt
hút
gió

Vùng trên
của tang
sấy

Silo
lắng
bụi

Cân thông qua hệ thống cảm biến

Vùng dưới
của tang
sấy

Cân thông qua hệ thống cảm biến

Xe bồn chở
thành phẩm

Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ trạm trộn loại III.
6

Bơm
dầu


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

Trạm trộn theo ngun lý này có cơng suất vào khoảng 100 đến 500 tấn một
giờ. Trạm trộn loại này khơng có hệ sàng cốt liệu sau sấy như loại I, theo đó trạm này
khơng có phễu nóng(hot bin), nhưng do hỗn hợp bê tông nhựa được sản xuất liên tục
nên bắt buộc trạm phải có 1 silo cách nhiệt để lưu trữ bê tơng nhựa nóng tạm thời
trước khi chuyển ra công trường.
Loại trạm trộn này rất phổ biến ở mỹ và một số nước phát triển khác nhưng
không được phổ biến tại Việt Nam.
Cốt liệu được trữ trong các phễu nguội , ở đáy mỗi phễu nguội có một cửa xả để
cốt liệu chảy xuống băng tải phía dưới . Nhưng khác với hệ thống băng tải của các
trạm trộn loại I và II , băng tải của trạm trộn loại III là hệ thống cân băng định lượng
được gắn các cảm biến điện tử rất nhạy vì vậy tỷ lệ của từng loại cốt liệu được khống
chế một cách chính xác trước khi đi vào tang sấy.
Tang sấy của trạm trộn loại này được chia làm 2 vùng: vùng phía trên để đốt
nóng cốt liệu và vùng phía dưới để trộn cốt liệu với nhựa. Tại vùng phía trên, cốt liệu
được sấy nóng để nhiệt độ cần thiết và chuyển xuống vùng dưới. Tại vùng dưới, bột
khoáng và nhựa được đưa vào cùng với cốt liệu đã sấy nóng để trộn thành hỗn hợp bê
tơng nhựa. Bột khoáng và nhựa được đưa vào vùng dưới một cách liên tục và được
khống chế rất chính xác thơng qua tín hiệu thu được từ các cảm biến điện tử gắn tại hệ
thống cân bằng định lượn và vùng phía trên của tang sấy.

1.5. Ưu nhược điểm của các loại trạm trộn bê tông nhựa
1.5.1. Trạm trộn loại I
a) Ưu điểm

Thích hợp nhất cho những nước có cơng nghệ sản xuất vật liệu kém phát triển .
Khi cốt liệu đầu vào có cấp phối khơng ổn định (nhưng thay đổi khơng q lớn) thì
vẫn có thể sản xuất được hỗn hợp bê tơng nhựa có cấp phối đạt yêu cầu.
b) Nhược điểm
Trạm loại I có suất đầu tư tính trên tấn cơng suất cao hơn các loại trạm khác.
Quy trình vận hành phức tạp hơn các loại trjam khác, đòi hỏi nhân viên vận
hành trạm trộn phải được trang bị kiến thức cơ bản về vật liệu , về bê tơng nhựa và
phải có kỹ năng vận hành trạm trộn .
1.5.2. Trạm trộn loại II
a) Ưu điểm
7


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

Quy trình vận hành khá đơn giản .
Có thể sản xuất nhiều loại cấp phối bê tông nhựa ngay trong một ca sản xuất vì
trạm trộn khơng có hệ sàng và phễu nóng để dự trữ cốt liệu nóng sau sấy, việc thay đổi
cấp phối của hỗn hợp bê tông nhựa rất nhanh và đơn giản.
b) Nhược điểm
Không thích hợp để sản xuất hỗn hợp bê tơng nhựa khi cốt liệu đầu vào có độ
ẩm lớn. Điều này không phù hợp với những nước tại vùng nhiệt đới như Việt Nam.
Khơng thích hợp cho những nước có cơng nghệ sản xuát vật liệu kém phát triển
. Khi cốt liệu đầu vào có cấp phối khơng ổn định thì khơng thể sản xuất được hỗn hợp
bê tơng nhựa có cấp phối đạt yêu cầu.
1.5.3. Trạm trộn loại III
a) Ưu điểm
Quy trình vận hành trạm loại III khơng phức tạp so với trạm loại I
Trạm trộn loại II có suất đầu tư tính trên tấn cơng suất thấp , do vậy công suất
của lại trạm này cao hơn hẳn các loại trạm khác có cùng mức đầu tư , rất phù hợp với

những cơng trình lớn.
b) Nhược điểm
Khơng thích hợp đối với các công nghệ sản xuất vật liệu kém phát triển vì trạm
trộn loại này địi hỏi cốt liệu đầu vào phải có cấp phối ổn định tuyệt đối.
Trạm trộn loại III có năng suất cao nên chỉ thích hợp cho những cơng trình xây
dựng có quy mơ lớn, nếu sử dụng cho những cơng trình cải tạo nâng cấp có quy mơ
nhỏ như tại việt nam thì sẽ gây lãng phí về năng lực sản xuất.
Căn cứ vào nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của các loại trạm trộn đã mơ
tả như trên có thể thấy rằng tại những nước có cơng nghệ sản xt vật liệu kém , quy
mơ của các cơng trình xây dựng không lớn, năng lực thi công của các nhà thầu cịn hạn
chế thì trạm loại I là thích hợp nhất .

1.6. Cấu tạo trạm trộn bê tơng nhựa nóng asphalt
Một trạm đầy đủ gồm các cụm cấu thành :
 Phễu cấp liệu nguội.
 Băng tải cao su nằm ngang.
 Băng tải cao su nghiêng.
8


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

 Tang sấy vật liệu.
 Băng gầu nóng.
 Băng gầu vận chuyển phụ gia.
 Vít xoắn vận chuyển phụ gia.
 Sàng rung.
 Khối tháp phễu phía trên.
 Khối tháp trộn
 Hệ thống lọc bụi ướt.

 Hệ thống khí nén.
 Hệ thống nhiên liệu.
 Hệ thống nấu nhựa gián tiếp.
 Ca bin điều khiển.
 Hệ thống điều khiển tự động.
 Các thiết bị điện của hệ thống điều khiển tự động.
 Hệ thống chống sét.
1.6.1. Phễu cấp liệu nguội

Hình 1.4 Phễu cấp liệu nguội.
Hệ thống chứa cốt liệu nguội làm nhiệm vụ chứa cốt liệu và duy trì tốc độ cấp
các loại cốt liệu vào trong tang sấy một cách ổn định theo một tỷ lệ phù hợp với công
thức phối trộn .

9


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

Mỗi trạm trộn bê tơng nhựa thường có 3 đến 4 phễu chứa cốt liệu nguội. Thể
tích của các phễu phụ thuộc vào công suất của trạm trộn. Cốt liệu được được máy xúc
lật đưa từ bãi chứa vào trong phễu từ phía trên miệng phễu và đi ra khỏi phễu qua một
cửa nằm dưới đáy phễu.
1.6.2. Băng tải cao su nằm ngang

Hình 1.5 Băng tải cao su nằm ngang.
khi

Băng tải cao su có nhiệm vụ vận chuyển vật liệu từ các phễu chứa vật liệu sau
đã định lượng sơ bộ đưa vào máng đón của băng tải nghiêng. Băng tải có kết cấu

hợp lý, dễ điều chỉnh
1.6.3. Băng tải cao su nghiêng

Hình 1.6 Băng tải cao su nằm nghiêng.

10


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

Băng tải cao su nghiêng có nhiệm vụ cung cấp vật liệu đều đặn vào tang sấy.
Băng tải nghiêng có kết cấu ngắn, gọn tiết kiệm mặt bằng lắp dựng trạm.
Cấu tạo chủ yếu của băng tương tự như băng tải cao su nằm ngang nhưng băng
tải này nghiêng 1 góc 16º so với phương nằm ngang.
Máng đón vật liệu của băng tải nghiêng kết hợp sàng sơ bộ dạng thanh để loại
bỏ tiếp đá quá cỡ >= 80mm.
1.6.4. Tang sấy vật liệu

Hình 1.7 Tang sấy vật liệu.
Hệ thống tang sấy của trạm trộn đảm nhận 2 chức năng :
 Sấy khơ cốt liệu
 Đốt nóng cốt liệu vừa được sấy khơ đến nhiệt độ thích hợp. Thơng
thường nhiệt độ của cốt liệu khi ra khỏi tang sấy phải cao hơn nhiệt độ
trộn khoảng 15 ºC.
Tang sấy là một ống thép hình trụ trịn có đường kính từ 1.5 đến 3m, chiều dài
từ 6 đến 12m tùy theo cơng suất của trạm trộn. Tang sấy được đốt nóng bằng dầu FO
hoặc gas. Trục của tang sấy nghiêng 2 đến 10 º, đầu đốt được bố trí ở phía đầu thấp
của tang sấy. Bên trong lịng tang sấy có gắn các cánh gạt dọc theo chiều dài thân. Khi
tang sấy quay, cốt liệu nguội được đưa vào tang sấy từ phía đầu cao và được các cánh

gạt đưa dần xuống phía dưới. Khi ra khỏi tang sấy, cốt liệu đã được sấy khơ và đốt
nóng đến nhiệt độ quy định vì hấp thụ nhiệt từ lửa của đầu đốt.

11


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

Năng suất của tang sấy được thiết kế đảm bảo cung cấp đủ cốt liệu cho thùng
trộn khi độ ấm của cốt liệu nguội là 5%. Nếu như độ ẩm của cốt liệu tăng, năng suất
của tang sấy sẽ giảm, dẫn đến năng suất toàn trạm sẽ giảm và ngược lại nếu độ ẩm của
cốt liệu giảm, năng xuất của tang sấy sẽ tăng, những năng suất của thùng trộn là cố
định, nếu cứ vận hành tang sấy ở tốc độ bình thương thì sẽ thừa vật liệu trữ tại phễu
nóng. Do vậy phải xác định độ ẩm của các cốt liệu trước mỗi ca sản xuất để có những
điều chỉnh thích hợp.
1.6.5. Băng gầu nóng

Hình 1.8 Băng gầu nóng.
Nhiệm vụ của thiết bị băng gầu là vận chuyển liên tục vật liệu từ một vị trí thấp
lên một vị trí cao hơn. Trong trạm trộn bê tơng nhựa nóng thì băng gầu nóng có nhiệm
vụ vận chuyển vật liệu nóng sau khi sấy trong tang sấy lên tháp sàng phân loại.
Phía dưới băng gầu nóng có phễu nhập vật liệu nghiêng dốc vào phía gầu múc.
Để dễ làm vệ sinh hoặc thay thế gầu múc có 2 cửa thăm lớn ở phía dưới của băng gầu.
Ngồi ra băng gầu nóng cịn được trang bị 02 bộ lị xo kép giúp cho giảm chấn
chống quá tải cho động cơ và tăng tuổi thọ cho xích tải.
1.6.6. Băng gầu vận chuyển phụ gia
Băng gầu vận chuyển phụ gia có nhiệm vụ vận chuyển bột phụ gia ở phía dưới
kho lên khoang chứa phụ gia trên tháp trộn
Cả băng gầu nóng và phụ gia đều thường có cấu tạo có vỏ che.

12


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

1.6.7. Vít xoắn vận chuyển phụ gia
Vít xoắn là máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang.
Ngồi ra vít tải có thể dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng có thể lên tới 90 ,
tuy nhiên góc nghiêng càng lớn hiệu suất vận chuyển càng thấp.
o

Trường hợp góc nghiêng lớn, vít xoắn quay trong ống trụ thay cho máng. Máng
của vít xoắn gồm nhiều đoạn dài từ 2 m đến 4 m, đuờng kính trong lớn hơn đường
kính cánh vít khoảng vài mm, được ghép với nhau bằng bích và bulơng. Trục vít làm
bằng thép ống trên có cánh vít. Cánh vít làm từ thép tấm được hàn lên trục theo đường
xoắn ốc tạo thành một đường xoắn vơ tận. Trục vít và cánh quay được nhờ các ổ đỡ ở
hai đầu máng. Nếu vít q dài thì phải lắp những ổ trục trung gian, thường là ổ treo,
cách nhau khoảng 3-4 m. Khi trục vít quay sẽ đẩy vật liệu chuyển động tịnh tiến trong
máng nhờ cánh vít, tương tự như chuyển động của bulông và đai ốc. Vật liệu trượt dọc
theo đáy máng và trượt theo cánh vít đang quay.
Trong trạm trộn có bố trí 2 vít xoắn để vận chuyển phụ gia.
Vít xoắn cấp phụ gia có nhiệm vụ vận chuyển phụ gia ở phía dưới phễu chứa
phụ gia hoặc Cyclo đưa vào băng gầu phụ gia. Vít xoắn cân phụ gia ở trên tháp phễu là
để vận chuyển phụ gia từ phễu lưu phụ gia vào phễu cân phụ gia.
1.6.8. Sàng rung

Hình 1.9 Sàng rung.
Sàng rung có 2 nhiệm vụ :
 Loại bỏ các hạt quá cỡ trong hỗn hợp cốt liệu nóng sau khi ra khỏi tang
sấy.

13


Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

 Sàng cốt liệu nóng thành nhiều nhóm hạt khác nhau, sau đó đưa mỗi
nhóm hạt vào 1 phễu chưa cốt liệu nóng riêng.
Hệ thống sàng thường được bố trí tại phần cao nhất của một trạm trộn và
thường có năng suất thiết kế lớn hơn năng suất thùng trộn.
Năng suất của 1 cụm sàng phụ thuộc vào nhiều yếu tố có thể kể đến 1 số yếu tố
chính sau :
 Kích thước mắt sàng của từng sàng có trong cụm.
 Số lượng sàng trong cụm, cách chế tạo sàng ( có sàng dạng lưới và sàng
dạn tấm thép đục lỗ).
 Diện tích mặt sàng.
 Độ sạch của mặt sàng ( lượng cốt liệu bị kẹt lại tại các lỗ sàng).
 Tính chất của cốt liệu và tốc độ cấp cốt liệu nóng cho cụm sàng
1.6.9. Khối tháp phễu phía trên

Hình 1.10 Khối tháp phễu phía trên.
Khối tháp phễu phía trên bao gồm 4 phễu chứa cốt liệu nóng được sấy khi qua
tang sấy là 4 loại đá được phân loại khi qua sàng rung và 1 phễu chứa phụ gia được
đưa lên từ silo phụ gia bằng các cơ cấu băng gầu và vít xoắn.
1.6.10. Khối tháp trộn
Cấu tạo gồm các khung cân, các phễu cân cốt liệu , phễu cân phụ gia và bình
cân nhựa được bố trí phía trên thùng trộn. Đáy các phễu có các cơ cấu mở sử dụng xi
lanh.
14

Chương 1 : Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng asphalt

Thùng trộn là bộ phận cuối cùng trong lưu đồ hoạt động của trạm trộn. Thùng
trộn có nhiệm vụ trộn các loại cốt liệu nóng với nhau sau đó trộn với nhựa để tạo thành
hỗn hợp bê tơng nhựa đồng nhất.
Hiện nay thùng trộn được sử dụng gồm thường được sử dụng là thùng trộn 2
thân. Cấu tạo của thùng trộn bao gồm thân thùng, các cánh trộn, cửa xả hỗn hợp.Các
cánh trộn được bố trí sao cho hỗn hợp nhựa được trộn đều nhất trong thời gian ngắn
nhất có thể.

Hình 1.11 Khối tháp trộn.
1.6.11. Hệ thống lọc bụi ướt
Để xử lý bụi, khói ở trạm trộn bê tơng nhựa nóng có thể dùng 1 trong 3 phương
pháp
 Lọc khô
 Lọc ướt
 Lọc bằng buồng túi vải
Hiện nay phương pháp lọc ướt được áp dụng phổ biến nhất vì nó cho hiệu quả
lọc bụi cao, kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, giá thành thiết bị thấp
Hệ thống này gồm 3 khối chính :

15