Đồ án nghiên cứu thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm bê tông bọt

Đồ án nghiên cứu thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm bê tông bọt

cơ giới hóa ngành xây dựng, để làm được điều đó phải áp dụng đến biện pháp thi công lắp ghép

Theo quyết định của Thủ tướng Chính phủ số 567/QĐ-TTg ký ngày 28/4/2010 về việc phê duyệt “ Chương trình phát triển vật liệu không nung đến 2020 ” nêu rõ: “ Từ năm 2011, các công trình nhà cao tầng ( từ 9 tầng trở lên) phải sử dụng tối thiểu 30% vật liệu xây dựng không nung loại nhẹ ( khối lượng thể tích không lớn hơn 1000kg/m3) trong tổng số vật liệu xây” Xu hướng xây nhà cao tầng gần đây ngày càng tăng Việt Nam lại có nhiều khu vực nền đất yếu, việc sử dụng bê tông nhẹ sẽ mang lại hiệu quả hết sức to lớn:

- Giảm tải cho công trình, dẫn tới giảm chi phí xử lý nền móng và hệ thống kết cấu của nhà Giảm tác động tiêu cực của sử dụng gạch nung đồng thời góp phần giảm tổng mức đầu tư xây dựng công trình 7-10%

- Các block bê tông nhẹ thường có kích thước lớn hơn viên gạch nung nhiều lần nên có thể góp phần tăng tốc độ thi công và hoàn thiện phần bao che của công trình từ 2-5 lần

Để tổng kết kết quả học tập sau 5 năm của sinh viên ngành vật liệu xây dựng, chúng em được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế nhà máy sản xuất sản phẩm bê tông bọt ” Đồ án này rất cấp thiết cho sự phát triển gạch không nung

ở nước ta hiện nay, đáp ứng nhu cầu gạch xây cho các công trình

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa xây dựng cầu đường đã trang bị cho em những kiến thức bổ ích khi theo học tại trường Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Thạc sĩ Lê Xuân Chương đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Trong quá trình nghiên cứu và thiết kế còn nhiều sai sót, mong các thầy cô giáo giúp đỡ em để đồ án hoàn thành tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN I NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BÊ TÔNG BỌT LÀ KẾT CẤU TRONG XÂY DỰNG

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG NHẸ 1.1 Tổng quan về bê tông nhẹ nói chung

1.1.1 Lịch sử phát triển

Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng là một loại vật liệu xây dựng rất phổ biến trong xây dựng cơ bản hiện nay Chúng được sủ dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau: làm khung, sàn, tường cho các ngôi nhà nhiều tầng; dùng trong các kết cấu vỏ mỏng, tấm cong; trong kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước; trong chế tạo các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn

Cốt liệu rỗng từ đá bọt đã được sử dụng ở Châu Âu từ cuối thế khỉ XIX Những năm đầu thế kỉ XX người ta đã cho dùng lò quay để sản xuất cốt liệu rỗng nhẹ cường

độ cao dùng cho bê tông nhẹ

Trong chiến tranh thế giới thứ I và thứ II người ta đã dùng bê tông nhẹ cốt liệu rỗng có khối lượng thể tích 1750 kg/m3 và cường độ nén 345daN/cm2 để chế tạp các tàu và sà lan cứu nạn Sau chiến tranh thế giới thứ II người ta đã xây dựng nhà nhiều tầng bằng bê tông cốt thép dùng cốt liệu rỗng

Từ những năm 1950 cho tới nay việc sử dụng bê tông nhẹ cốt liệu rỗng ngày càng được phát triển mạnh mẽ, khối lượng sản xuất và sử dụng ngày càng lớn

Bê tông nhẹ cốt liễu rỗng ngoài các ưu điểm của bê tông thường còn có tính cách

âm, cách nhiệt tốt hơn và đặc biệt là tổng giá thành của công trình nhà cao tầng xây dựng bằng bê tông nhẹ cốt liệu rỗng thường thấp hơn đáng kể so với sử dụng các loại

bê tông khác, mặc dù giá thành của 1m3 bê tông nhự cốt liệu rỗng cao hơn do giá cốt liệu rỗng thường cao hơn so với các loại cốt liệu thường

1.1.2 Phân loại

Những loại bê tông có khối lượng thể tích ở trạng thái khô trong khoảng 500 - 1800kg/m3 gọi là bê tông nhẹ; nhỏ hơn 500kg/m3 gọi là bê tông đặc biệt nhẹ Sử dụng phù hợp bê tông nhẹ và đặc biệt nhẹ trong công trình xây dựng mang lại những lợi ích kinh tế - kỹ thuật to lớn: tiết kiệm nguyên vật liệu; giảm tổn thất năng lượng; cải thiện môi trường vi khí hậu trong không gian ở và làm việc; nâng cao hiệu suất và độ bền của thiết bị nhiệt; Bê tông nhẹ là vật liệu khả thi cho những công trình trên nền đất yếu Tổng giá thành các công trình cao tầng sử dụng bê tông nhẹ thấp hơn đáng kể so với sử dụng các loại bê tông khác, mặc dù đơn giá của nó cao hơn nhiều

Bê tông nhẹ có nhiều loại Căn cứ vào bản chất cốt liệu cũng như cấu trúc của bê tông:

- Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng thiên nhiên

- Bê tông nhẹ cốt liệu rỗng nhân tạo

- Bê tông tổ ong

- Bê tông nhẹ cấu tạo đặc biệt

- Bê tông nhẹ cấu tạo rỗng

Căn cứ vào công dụng có bê tông nhẹ cách nhiệt:

- Bê tông nhẹ chịu lực – cách nhiệt

- Bê tông nhẹ chịu lực

- Những tính chất này

Những thông số căn bản nhất của bê tông nhẹ là: khối lượng thể tích, cường độ chịu lực, hệ số dẫn nhiệt Tuy nhiên không phải lúc nào cũng cần quan tâm đồng thời tất cả những tính chất này

Nguyên liệu chế tạo bê tông nhẹ phổ biến là: chất kết dính, cốt liệu nhẹ nhân tạo hay thiên nhiên dạng hạt hoặc dạng sợi, chất tạo rỗng (tạo bọt hoặc tạo khí), nước, một

số phụ gia khác thường dùng (nếu cần) Việc lựa chọn loại nguyên liệu nói chung và cốt liệu nói riêng tùy thuộc mục đích sử dụng của bê tông nhẹ Trên cơ sở đó chúng có tên gọi khác nhau

1.2 Giới thiệu về bê tông bọt

1.2.1 Bê tông bọt

Bê tông bọt là là loại bê tông tổ ong được tạo rỗng theo phương pháp tạo bọt Đây

là một loại bê tông nhẹ chứa một khối lượng lớn các lỗ rỗng nhân tạo bé và kín giống hình tổ ong có chứa khí hoặc hỗn hợp khí – hơi nước có kích thước từ 0,5-2mm phân

bố một cách đồng đều và được ngăn cách nhau bằng những vách mỏng chắc Trong bê tông bọt bao gồm hai hệ thống cấu trúc rỗng, cấu trúc rỗng lớn được tạo nên từ các lỗ rỗng tổ ong nhân tạo do phương pháp tạo bọt, cấu trúc rỗng bé được tạo nên từ các lỗ rỗng gel và hệ thống mao quản nằm trong phần vách ngăn giữa các lỗ tròn

1.2.2 Phân loại bê tông bọt

Bê tông bọt là một sản phẩm của bê tông tổ ong nên có thể phân loại theo một trong những đặc điểm sau:

 Theo chất kết dính sử dụng: bê tông bọt được chế tạo từ xi măng poóclăng, xi măng xỉ có hoặc không có vôi, thạch cao…; silicát bọt được chế tạo từ chất kết dính silicát; thạch cao bọt từ chất kết dính thạch cao…

 Theo đặc điểm rắn chắc: bê tông bọt rắn chắc trong điều kiện tự nhiên; rắn chắc trong điều kiện nhiệt ẩm; rắn chắc trong điều kiện nhiệt độ, áp suất cao; rắn chắc trong điều kiện bão hòa CO…

 Theo khối lượng thể tích: bê tông bọt cách nhiệt: có khối lượng thể tích từ

250-500 kg/m3; bê tông bọt cách nhiệt – công trình: có khối lượng thể tích từ

500-900 kg/m3; bê tông bọt công trình: khối lượng thể tích từ 900-1600 kg/ m3

1.2.3 Ưu điểm của bê tông bọt

Bảo vệ môi trường: Gạch bê tông bọt được sản xuất bằng công nghệ hiện đại,

thay thế việc sản xuất bằng phương pháp thủ công của gạch đất sét nung, góp phần tiết kiệm tài nguyên đất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Cách nhiệt, cách điện: Với khả năng cách nhiệt vượt trội so với gạch nung, gạch

bê tông nhẹ góp phần tiết kiệm năng lượng Đồng thời đem lại sự an tâm cho người sử dụng trong điều kiện thời tiết ẩm thấp qua đặc tính cách điện tốt

Cách âm: Gạch bê tông bọt với cấu tạo gồm nhiều bọt khí nhỏ được phân bổ đều

đặn, do đó nó có khả năng cách âm tốt, cao hơn nhiều so với gạch thường

Chống cháy: Sản phẩm gạch bê tông bọt được sản xuất hoàn toàn từ vật liệu vô

cơ và không bắt cháy, có khả năng đảm bảo an toàn phòng chống cháy cao so với gạch nung thông thường

Tiết kiệm chi phí: Với trọng lượng nhẹ nên thi công nhanh, giảm vữa xây và trát,

giảm chi phí kết cấu công trình Các công trình kiến trúc sử dụng gạch bê tông bọt cho phép giảm tải trọng của tòa nhà, giảm chi phí kết cấu công trình so với gạch nung thông thường

Độ bền sản phẩm: Cấu trúc của sản phẩm có độ bền cao do được trải qua một quy trình sản xuất hiện đại đáp ứng đúng tiêu chuẩn quy định

Độ chính xác cao: Với hệ thống cắt tự động chính xác, hầu hết sản phẩm gạch bê

tông bọt được sản xuất ra ít có sự sai số về kích thước Điều này giúp giảm bớt khối lượng và thời gian thi công, giảm đáng kể lượng vữa xây, trát, cũng như vật liệu hoàn thiện bề mặt trong công trình

Tỷ trọng: Tỷ trọng của gạch bê tông bọt nằm trong phạm vi từ 600 - 900 kg/m3, tỷ trọng này nhỏ hơn so với gạch bê tông cốt liệu và gạch nung thông thường

Khả năng chống thấm cực tốt:Gạch bê tông bọt siêu nhẹ có kết cấu bê tông với hàng triệu bọt khí li ti tạo nên một hệ thống lỗ tổ ong kín với kích thước siêu nhỏ, ngăn

sự thẩm thấu của nước Do đó, Gạch bê tông bọt siêu nhẹ có đặc tính chống thấm rất cao, thường được sử dụng trong thi công bể bơi, bể chứa, sàn / mái chống thấm

Khả năng giảm thiểu ảnh hưởng của động đất:Với trọng lượng nhẹ hơn Gạch đỏ truyền thống và bê tông thông thường, Gạch bê tông bọt siêu nhẹ có khả năng kháng lại sức tàn phá của động đất và giảm tối đa tỉ lệ thương vong cho con người và thiệt hại về tài sản

1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bê tông bọt trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Tình hình sử dụng bê tông bọt trên thế giới

Bê tông nhẹ đã được phát triển đầu tiên tại Stockholm, Thụy Điển vào đầu những năm 1890 Ban đầu nó được biết đến như là bê tông khí, được sử dụng để sản xuất vật liệu cách nhiệt trong xây dựng Từ đó, đã có nhiều loại bê tông nhẹ được phát triển như

bê tông nhẹ bảo dưỡng tự nhiên, bê tông nhẹ được gia công nhiệt ẩm trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất thường và trong điều kiện chưng hấp cao áp

Sau chiến tranh thế giới lần thứ II, kỹ thuật này đã nhanh chóng lan rộng ra toàn thế giới, phần lớn là ở các nước Châu Âu và Liên Bang Xô Viết cũ, áp dụng trong sản xuất panel có kích thước lớn Chúng được sử dụng tại các công trường xây dựng mới

và các kết cấu cho nhà ít tầng

Năm 1922 Hydrogen peroxide H2O2 được đề xuất làm chất tạo khí Năm 1923 ở Đan Mạch người ta bắt đầu sản xuất bê tông bọt Năm 1924 ở Thụy Điển bắt đầu sản xuất bê tông khí từ xi măng - vôi - cát và dùng bột nhôm làm chất tạo khí Năm 1928,

Ở Liên Xô cũ mới bắt đầu nghiên cứu triển khai sản xuất bê tông nhẹ bằng phương pháp tạo khí và tạo bọt, cho đến ngày nay công nghệ theo hướng này đã đạt đến trình

độ cao

Sau đại chiến thế giới II, vào những năm 50 bắt đầu sản xuất đại trà bê tông khí

mà đầu tiên được sản xuất ở Riga, sau đó nhiều nhà máy lớn sản xuất bê tông khí được xây dựng ở Matxcơva, SanhPetecbua, Sibêri có trang bị công nghệ ở trình độ cơ giới hóa cao

Ngày nay bê tông nhẹ được phát triển mạnh ở các nước công nghiệp phát triển như: Công hòa Liên Bang Đức, Công hòa Séc, Mỹ, Ba Lan, Liên Bang Nga, Trung Quốc v.v

Ngoài ra loại bê tông nhẹ với cấu trúc được làm từ bọt tạo sẵn (còn gọi là bê tông bọt) cũng được nhiều quốc gia có nền khoa học công nghệ cao như Mỹ, Đức, Pháp, Nhật, v.v ứng dụng trong xử lý về địa kỹ thuật như làm nền cho đường cao tốc, chống lún trượt ở những vùng đồi núi hoặc những vùng đất yếu với hiệu quả kỹ thuật - kinh tế to lớn

Từ khi có bê tông nhẹ để sử dụng thay thế gạch nung trong xây dựng, gạch nung (nguyên liệu lấy từ đất tự nhiên) ở các nước tiên tiến đã bị nghiêm cấm sử dụng nhằm mục đích bảo vệ môi trường sinh thái Quốc gia Ngoài ra loại bê tông nhẹ với cấu trúc được làm từ bọt tạo sẵn (còn gọi là bê tông bọt ) cũng được nhiều Quốc gia có nền khoa học công nghệ cao như Mỹ, Đức, Pháp, Nhật… ứng dụng trong xử lý nhiều vấn

đề địa kỹ thuật quan trọng như làm nền cho đường cao tốc, chống lún trượt ở những vùng đồi núi hoặc những vùng đất yếu với hiệu quả kỹ thuật - kinh tế vô cùng to lớn

1.3.2 Tình hình sử dụng bê tông bọt ở Việt Nam

1.3.2.1 Những thuận lợi khi ứng dụng Bê tông nhẹ ở Việt Nam

Ở Việt Nam hiện nay có rất nhiều đơn vị đã nghiên cứu ứng dụng bê tông nhẹ như: Viện Khoa học Công nghệ Xây Dựng, Viện Vật liệu Xây Dựng, Viện Khoa học Thủy lợi, Viện khoa học công nghệ Giao thông vận tải, Trường Đại học xây dựng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh

Từ những năm 90 của thế kỷ XX bê tông nhẹ dưỡng hộ thường đã được sản xuất làm vật liệu chống nóng cho các mái nhà, làm lớp cách nhiệt cho lò nung và hầm sấy tuynen Ngoài các đơn vị nghiên cứu trên đã có một số công ty đã và đang đầu tư sản xuất bê tông nhẹ như, Công ty CP đầu tư và bê tông Thịnh Liệt, Công Ty đầu tư phát triển nhà và khu công nghiệp Đồng Tháp, Công Ty cổ phần sản xuất bê tông nhẹ và xây dựng Thiên Giang, Tổng công ty thuỷ tinh và gốm xây dựng Viglacera, Công ty Vĩnh Đức thuộc tập đoàn Thái Thịnh xây dựng nhà máy đầu tiên tại Bảo Lộc – Lâm Đồng với công suất 100.000 m3/năm và nhà máy thứ 2 với tổng công suất lên đến 400.000 m3/năm đang được thi công, dự kiến chính thức đi vào hoạt động vào đầu năm

2011 Ngoài ra, còn rất nhiều các đơn vị sản xuất với quy mô nhỏ, thủ công và một số đơn vị đang trong giai đoạn khảo sát, lập dự án đầu tư xây dựng nhà máy bê tông nhẹ Xưa nay, vật liệu xây dựng làm tường bao che chủ yếu ở Việt Nam vẫn là loại gạch nung (lấy nguyên liệu từ đất tự nhiên) Hàng năm, theo thống kê gần đây, cả nước

sử dụng tới trên dưới 60.000.000/m3 gạch nung trong đó 70-80% là gạch nung thủ công (nguyên liệu đốt là củi, gỗ lấy từ rừng) gây nên những phá hoại nghiêm trọng về môi trường (có thể tính tương đương 1.000 trận bom B52/năm) Trước tình hình đó, thủ tướng Chính Phủ đã có quyết định 115/2001 ngày 01/08/2001 trong đó khẳng định chủ

trương “tiến tới xoá bỏ việc sử dụng gạch nung thủ công tại ven các đô thị vào năm

2005 và trên phạm vi toàn quốc vào năm 2010” Đây là một cơ sở pháp lý vô cùng quan trọng cho những người quan tâm nghiên cứu phát triển sản xuất bê tông nhẹ tại Việt Nam

Đặc biệt, xu hướng xây nhà cao tầng gần đây ngày càng tăng, Việt Nam lại có nhiều khu vực có nền đất yếu, việc sử dụng bê tông nhẹ sẽ mang lại hiệu quả hết sức to lớn:

 Giảm tải cho công trình, dẫn tới giảm kinh phí xử lý nền móng và hệ thống kết cấu của nhà Giảm tác động tiêu cực của việc sử dụng gạch nung đồng thời góp phần giảm tổng mức đầu tư xây dựng công trình 7-10%

 Các block bê tông nhẹ thường có kích thước lớn hơn viên gạch nung nhiều lần nên có thể góp phần tăng tốc độ thi công và hoàn thiện phần bao che của công trình từ 2-5 lần

Khả năng cách nhiệt của bê tông nhẹ cao hơn nhiều lần so với gạch nung hoặc bê tông thường, nên khi sử dụng làm tường bao che hoặc chống nóng cho mái sẽ làm cho ngôi nhà ấm vào mùa đông, mát vào mùa hạ, góp phần tiết kiệm điện năng dùng cho sưởi hoặc điều hòa không khí

Mặt khác, bê tông nhẹ làm từ bọt khí tạo trước còn được ứng dụng trong việc xử

lý các vấn đề địa kỹ thuật như làm nền đường, giảm tải mố cầu, chống lún cho nền đất yếu ở các nước phát triển như Anh, Mỹ, Pháp, Nhật…và mang lại những hiệu quả kinh

tế, kỹ thuật, xã hội vô cùng to lớn

1.3.2.2 Những khó khăn trong việc sử dụng bê tông bọt tại Việt Nam

Do những nhà sản xuất gạch nung gần như không phải trả tiền nguyên liệu đất Nguyên liệu đốt thì lại khai thác tuỳ tiện từ rừng với giá rất rẻ nên giá thành sản phẩm gạch nung, nhất là gạch nung thủ công thường là rất thấp so với giá trị thật của nó Từ đấy tạo ra sự cạnh tranh hết sức không công bằng so với bê tông nhẹ (vốn làm từ các nguyên liệu được quản lý chặt chẽ, dễ kiểm soát)

Mặt khác, công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên cũng như môi trường ở Việt Nam còn rất tuỳ tiện, dễ dãi, thiếu nghiêm túc hoặc chồng chéo, nên mặc dù Chính Phủ không ít lần nhắc nhở kèm theo nhiều quy định pháp lý rõ ràng, song vấn đề “gạch nung” tới nay vẫn chưa hề được giải quyết một cách tích cực Cũng vì thế, không tạo ra được những bước đi ban đầu có hiệu quả để có thể thay thế “thói quen xấu” là dùng gạch nung trong nhân dân

Nhiều đơn vị nhà nước - vì lợi nhuận trước mắt, vô trách nhiệm hoặc thiếu và yếu trong tiếp cận và xử lý thông tin - nên không những đã không gương mẫu mà còn tiếp tay, nêu gương xấu trong xã hội trong việc thường chỉ biết hoặc cố tình sử dụng gạch nung thủ công trong xây dựng công trình Việc chúng ta đã không thể thực hiện được Quyết định 115 của Thủ tướng Chính Phủ (tới năm 2005 xoá bỏ việc sử dụng gạch nung trong xây dựng tại các vùng ven đô thị) đã chứng minh rõ điều này

1.3.2.3 Sự cần thiết phải xây dựng nhà máy sản phẩm bê tông bọt

Xưa nay, vật liệu xây dựng làm tường bao che chủ yếu ở Việt Nam vẫn là loại gạch nung (lấynguyên liệu từ đất tự nhiên) Hàng năm, theo thống kê gần đây, cả nước

sử dụng tới trên dưới 60.000.000/m3 gạch nung trong đó 70-80% là gạch nung thủ công (nguyên liệu đốt là củi, gỗ lấytừ rừng) gây nên những phá hoại nghiêm trọng về môi trường (Có thể tính tương đương 1.000 trận bom B52/năm)

Để sản xuất 1 tỷ viên gạch đất sét nung sẽ tốn khoảng 1,5 triệu m3 đất sét, tương đương 75 ha đất nông nghiệp với độ sâu khai thác khoảng 2m cùng lượng nhiên liệu tiêu tốn khoảng 150.000 tấn than.Việc sản xuất này sẽ thải ra khoảng 0,57 triệu tấn khí

CO2 gây hiệu ứng kính cùng nhiều khí thải độc hại khác gây ô nhiễm môi trường Nếu đem những con số này nhân lên với sản lượng gạch theo nhu cầu tiêu thụ thì sẽ tiêu tốn hàng nghìn ha đất nông nghiệp, ảnh hưởng đến an ninh lương thực quốc gia; đồng thời gây tác động xấu đến môi trường

Mà theo chiến lược phát triển vật liệu xây dựng đến năm 2020 được Chính phủ ban hành, theo quyết định số 121/2008 QĐ-TTg 29/8/2008 và chương trình phát triển vật liệu xây dựng không nung đến năm 2020, theo quyết định số 567/QĐ-TTg 28/4/2010 từ nay đến năm 2020 phải thay thế (30÷40)% gạch đất sét nung, xóa bỏ hoàn toàn gạch đất sét nung sản xuất bằng lò thủ công Trong đó ưu tiên phát triển gạch nhẹ thay thế gạch đất sét nung là 25%, bắt đầu từ năm 2011 nhà từ 9 tầng trở lên phải sử dụng ít nhất 30% gạch không nung nhẹ có khối lượng thể tích không lớn hơn 1000 (kg/m3)

Với những ưu điểm vượt trội so với gạch nung truyền thống, cộng thêm chiến lược phát triển gạch không nung của chính phủ thì thì việc sử dụng gạch bê tông nhẹ là một xu thế tất yếu trong tương lai gần

Sự cần thiết đầu tư: nước ta đang trong quá trình đô thị hóa với tốc độ xây dựng cao và được đánh giá là vẫn đang trong giai đoạn đầu của quá trình tăng trưởng Với tốc độ tăng trưởng kinh tê cao và đô thị hóa nhanh, nhu cầu về không gian xây dựng sẽ ngày một lớn khiến nhu cầu gạch tăng mạnh

1.3.2.4 Một số ứng dụng chủ yếu của bê tông bọt ở Việt Nam

 Dùng làm gạch block bê tông bọt

 Dùng làm tấm panel bê tông bọt

 Dùng làm nền đường

 Dùng để lấp mối nối 2 đầu cầu

 Dùng để lấp các khe nứt trong các công trình xây dựng, đặc biệt trong các công tác sửa chữa các công trình xây dựng

 Dùng để thi công các mái cách nhiệt, tường cách âm

 Dùng để thi công các bến cảng, cầu tàu nơi nền đất yếu (bê tông nặng sẽ gây sụt lở, trôi hoặc lún nền móng)

 Thi công các nhà cao tầng chống động đất, các nhà cao tầng trong đô thị, trên nền đất yếu

Sử dụng bê tông bọt đổ mái chống nóng và chống thấm tại công trường

Ghép cốt pha tường Thi công sàn bê tông nhẹ

Giảm tải nền đường Giảm tải kè sông

Xây nhà dưới dạng gạch block rất đẹp và tiết kiệm vữa

Hiệu quả trong ứng dụng

Dầm, sàn

 Tiết kiệm nguyên vật liệu

 Dầm, sàn nhẹ hơn so với bê tông thường (tới 4 lần); giúp tiết kiệm móng

 Bê tông tự chống thấm

 Sử dụng sau 24h kể từ khi đổ

 Khẩu độ lớn (17m), công sôn dài (4m)

Tường, vách

 Tổng khối lượng nhẹ hơn tường gạch tới 5 lần

 Tường, vách tự chống thấm

 Tăng diện tích sử dụng nhờ tường chỉ mỏng 2-3cm

Khối nổi trên mặt

nước

 Tạo khối nổi với độ mớm nước tùy ý

 Khả năng chịu tải lớn; biên độ dao động nhỏ

 Đặt trên mặt đất khi khô; tự nổi lên và hạ xuống theo mực nước

 Bền với thời gian: không gỉ, không mối mọt, không

cháy, không bị lão hóa

 Có thể thi công tại chỗ

1.4 Hạn chế và hướng phát triển trong tương lai của bê tông bọt ở Việt Nam

Một trong các nguyên nhân khiến sản phẩm bê tông bọt tuy được nghiên cứu, phát triển gần 10 năm nhưng vẫn chưa có chỗ đứng trên thị trường vật liệu xây dựng là

do giá thành sản phẩm còn cao Nhằm tiết kiệm chi phí sản xuất bê tông bọt, các cơ sở nghiên cứu và sản xuất cần có kế hoạch nghiên cứu, thiết kế dây chuyền sản xuất bê tông bọt phù hợp điều kiện Việt Nam Với trình độ công nghệ hiện nay của Việt Nam, việc chế tạo hệ thống thiết bị cho dây chuyền sản xuất bê tông bọt là hoàn toàn khả thi Bên cạnh đó, cần có định hướng khuyến khích các đơn vị cơ khí trong nước chủ động chế tạo thiết bị và thiết kế đồng bộ nhà máy sản xuất bê tông bọt

Một hạn chế lớn của các cơ sở sản xuất bê tông bọt hiện nay là việc chưa nắm bắt được đặc tính của vật liệu đầu vào, do đó, việc ổn định sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm bước đầu gặp nhiều khó khăn Mặt khác, mặt bằng nhà xưởng và khả năng

cơ giới hóa, tự động hóa dây chuyền còn chưa được quan tâm đúng mức, khả năng tiêu thụ trên thị trường hiện nay chưa cao cũng là một nguyên nhân ảnh hưởng đến công suất vận hành của nhà máy

Đầu tư dây chuyền công nghệ sản xuất bê tông bọt cần được tiến hành song song theo hai hướng Để triển khai sản xuất quy mô lớn tại các nhà máy bê tông đúc sẵn cần đầu tư hệ thống thiết bị đồng bộ, hiện đại với hệ thống máy tạo bọt, máy trộn công suất lớn Bên cạnh đó, có thể thiết lập dây chuyền công nghệ sản xuất bê tông bọt với quy

mô vừa và nhỏ, phục vụ nhu cầu tại chỗ của các công trình Ngoài ra, cần mở rộng các kênh thông tin nhằm mở rộng thị trường cho loại sản phẩm này

CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BÊ TÔNG BỌT CHO

CÁC KẾT CẤU XÂY DỰNG 2.1 Gạch bloc:

2.1.1 Nguyên liệu sử dụng:

- Cát trắng mịn ven biển Quảng Nam, Đà Nẵng

Bảng 2.1 Lượng sót tích lũy của cát trắng ven biển Đà Nẵng

Kích thước sàng (mm) 5 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 Mđl

Lượng sót riêng (%) 0 0 0,85 14,85 72,85 5,75

1,93 Lượng sót tích lũy (%) 0 0 0,85 15,7 88,5 94,25

- Xi măng Portland: PCB40 Hải Vân

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu cơ lý của xi măng PCB40 Hải Vân

Chỉ tiêu Xi măng Portland: PCB40 Hải Vân Khối lượng riêng (g/cm3) 3,05

Khối lượng thể tích (g/cm3) 1,14

Thời gian bắt đầu đông kết 1h50’

Thời gian kết thúc đông kết 3h25’

Cường độ nén 28 ngày (MPa) 44,375

- Phụ gia tạo bọt Eabassoc : được sản xuất tại Anh quốc, có các chỉ tiêu như sau:

 Là một hỗn hợp hoá chất tổng hợp, không sử dụng nguyên liệu gốc động vật

 Tỷ trọng: 1.02 g/cm3, độ hoà tan trong nước: vô cấp

 Màu/ Mùi: màu vàng nhạt, không mùi

 Tỷ lệ sử dụng: Pha lo ng trong nước ở tỷ lệ (1,5-3)%

- Máy trộn chuyên dụng

2.1.3 Cấp phối sử dụng:

2.1.4 Tiêu chuẩn sử dụng:

- TCVN 9029:2011

PHẦN 2 : THIẾT KẾ XÍ NGHIỆP BÊ TÔNG BỌT

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Địa điểm xây dựng nhà máy

Địa điểm đặt nhà máy: khu công nghiệp Hòa Khánh, Phường Hoà Khánh, Hoà Hiệp, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng

Vị trí địa lý giới hạn bởi:

 Phía Bắc giáp: đèo Hải Vân, có thể chạy thằng ra tỉnh Thừa Thiên Huế bằng hầm đường bộ Hải Vân, hoặc quốc lộ 1A

 Phía Nam giáp: quận Thanh Khê

 Phía Tây giáp: huyện Hòa Vang

 Phía Đông giáp: biển Đông

Lựa chọn vị trí nhà máy ở đây vì những ưu điểm sau:

1.1.1 Về hệ thống gian thông vận tải

Khu công nghiệp Hòa Khánh có qui mô khoảng 693 ha thuộc địa bàn phường Hòa Khánh, nằm phía Bắc quận Liên Chiểu Nằm cạnh quốc lộ 1A, cách sân bay quốc

tế Đà Nẵng 10km và cảng Tiên Sa 20km về phía Đông Ngoài ra còn có tuyến đường sắt Bắc – Nam chạy dọc từ bắc xuống nam

1.1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu

Địa điểm đặt nhà máy nằm ở khu vực thuận lợi cả 3 tuyến giao thông: đường

bộ, đường sắt, đường thủy Do vậy rất thuận tiện cho việc vận chuyển cung cấp nguyên vật liệu từ nơi khác về nhà máy Cụ thể:

 Cát trắng: được lấy và vận chuyển từ khu vực lân cận nhà máy và đạt yêu cầu về sản xuất bê tông bọt

 Xi măng: sử dụng xi măng Kim Đỉnh của công ty hữu hạn xi măng Luks ( Việt Nam ) tại Thừa Thiên Huế, được vận chuyển bằng ô tô stec chuyên dụng với khoảng cách vận chuyển khoảng 100km, hoặc xi măng Vicem của công ty cổ phần xi măng Vicem Hải Vân tại Đà Nẵng với khoảng cách vận chuyển khoảng 10km

 Phụ gia tạo bọt: mua từ hãng Eabassoc, các loại phụ gia khác mua từ hãng phụ gia như Sika, Basf…

1.1.3 Thị trường tiêu thụ sản phẩm

Thị trường tiêu thụ sản phẩm của nhà máy là thành phố Đà Nẵng, cũng như các tỉnh thành lân cận như: Thừa Thiên Huế, Quảng Trị, Quảng Nam… Ở những khu vực này đang trong quá trình phát triển, quy hoạch và đô thị hóa mạnh mẽ với những dự án nhà ở, trường học, khu chung cư, khu công nghiệp đã được phê duyệt Song song với đó, tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng ngày càng gia tăng là điều kiện lợi thế để phát triển bền vững công nghiệp chế tạo sản phẩm của nhà máy

1.1.4 Hệ thống cung cấp điện nước

Nguồn điện: được lấy trực tiếp từ điện lưới quốc gia thông qua trạm biến áp trong khu công nghiệp và được cung cấp tới hàng rào nhà máy bằng cáo điện tiêu chuẩn quốc

tế Đây là điền kiện thuận lợi đảm bảo cho sự vận hành liên tục của nhà máy

Nguồn nước: sử dụng nguồn nước của khu công nghiệp Hòa Khánh đã được đầu

tư xây dựng sẵn phục vụ cho các dự án đầu tư

1.1.5 Vệ sinh môi trường và xử lí nước thải

Đặc điểm sản xuất của nhà máy là sản sinh ra tiếng ồn và ô nhiễm bụi rắn, không sản sinh ra chất hóa học độc hại

 Tiếng ồn: công nghệ sản xuất và các thiết bị trong quá trình sản xuất không gây tiếng ồn lớn và nằm trong giới hạn cho phép nên ảnh hưởng không đáng kể đến đời sống của cán bộ công nhân viên

 Bụi: hàm lượng bụi trong quá trình sản xuất ảnh hưởng đến môi trường bao gồm: bụi cát, bụi xi măng Tuy nhiên, loại bụi này chỉ phát sinh trong quá trình nhập nguyên liệu vì trong quá trình sản xuất, bê tông được trộn tự động tại trạm trộn hiện đại nên hàm lượng bụi lẩn trong không khí không đáng kể

Để khắc phục những nhược điểm đó, nhà máy thiết kế có hệ thống xử lý bụi, hạn chế tác động làm ô nhiễm đến môi trường xung quanh Bên cạnh đó, vị trí xây dựng nhà máy nằm trong khu công nghiệp, có hàng rào cây xanh bao quanh và cách xa khu dân cư nên vấn đề trền đã được hạn chế

Nước thải: nước thải của nhà máy chủ yếu là nước thải sinh họa của cán bộ công nhân viên, nước của quá trình vệ sinh máy móc và trong quá trình dưỡng hộ sản phẩm Trong quá trình thiết kế xây dựng được xử lý cục bộ cho riêng từng bộ loại nước thải như sau:

 Đối với nước thải sinh hoạt: được xử lý thông qua hầm vệ sinh tự hoại ĐỊnh

kỳ sử dụng xe chuyên dùng của công ty môi trường để xử lý cặn lắng của hệ thống này Nước thải còn lại xả qua hệ thống thoát nước chung của nhà máy

 Đối với nước trong quá trình vệ sinh máy móc và nước trong quá trình dưỡng hộ: được thu về bể lắng cơ học sau đó chảy vào hệ thống thoát nước chung của nhà máy

Trên cơ sở phân tích và đánh giá các tác động do hoạt động của nhà máy đến môi trường tự nhiên và xã hội của khu vực, cho thấy các nguồn có thể gây ô nhiễm là không đáng kể và sẽ được xử lý trước khi thải ra ngoài

Do vậy hoạt động của nhà máy trong khu vực là hoàn toàn phù hợp về mặt môi trường

1.1.6 Về phòng cháy chữa cháy

Nhà máy làm việc sử dụng nhiều loại thiết bị khác nahu, thường xuyên chịu các chấn động nên dễ gây ra hiện tượng chập cháy nổ Tuy nhiên không những nhà máy

mà cả khu công nghiệp – nơi nhà máy xây dựng đều được lắp đặt hệ thống cảnh báo, phòng cháy và chữa cháy tại các đầu mối giao thông nội khu, và tại mọi nhà máy nhằm đảm bảo tác dụng bảo vệ hiệu quả toàn khu khỏi các sự cố cháy nổ có thể xảy ra

Từ những phân tích trên cho thấy việc đầu tư xây dựng nhà máy ở khu công nghiệp Hòa Khánh – Liên Chiểu là hoàn toàn có cơ sở lý luận, thực tiễn hợp lý, mang lại hiểu quả kinh tế và sự phát triển bền vững

1.2 Các loại sản phẩm của nhà máy và công nghệ sản xuất

Nhà máy sản xuất 2 loại sản phẩm là Mac D600 và D700

 Sản xuất các dạng kết cấu Dây chuyền công nghệ công suất 10000m3/năm

1.3 Yêu cầu đối với nguyên vật liệu

1.3.1 Yêu cầu đối với xi măng

Xi măng được dùng để chế tạo các sản phẩm cấu kiện và hỗn hợp bê tông là xi măng PC,PCB Nghi Sơn

Bảng 2.3 Xi măng poóclăng hổn hợp thỏa mãn theo TCVN 6260 - 2009 như sau :

Các chỉ tiêu

Mức PCB30 PCB40 PCB50

1 Cường độ nén, MPa, không hơn :

2 Thời gian đông kết, min

- Bắt đầu, không nhỏ hơn

- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp

Blaine, cm²/g, không nhỏ hơn

6 Độ nở autoclave, %, không lớn hơn 0.8

Bảng 2.4 Xi măng pooc lăng thỏa mãn theo TCVN 2682 - 2009 như sau:

2 Thời gian đông kết, min

- Bắt đầu, không nhỏ hơn

- Kết thúc, không lớn hơn

45

375

3 Độ mịn, xác định theo :

- Phần còn lại trên sang kích thước lổ sàng

0.09 mm, %, không lớn hơn

- Bề mặt riêng, xác định theo phương pháp

Blaine, cm²/g, không nhỏ hơn

10

2800

4 Độ ổn định thể tích, xác định theo phương

pháp Le Chatelier,mm, không lớn hơn 10

5 Hàm lượng anhydric sunphuric (SO₃),%,

9 Hàm lượng kiềm quy đổi, %, không lớn hơn 0,6

1.3.2 Yêu cầu đối với cát

Cát thô có thành phần hạt như quy định trong bảng 6 được sử dụng để chế tạo bê tông và vữa tất cả các cấp bê tông và mác vữa

Bảng 2.7 Hàm lượng các tạp chất trong cát

Tạp chất

Hàm lượng tạp chất, % khối lượng, không lớn hơn

Bê tông cấp cao hơn

B30

Bê tông cấp thấp hơn

và bằng B30 Vữa Sét cục và các tạp chất dạng cục Không được có 0,25 0,50

- Tạp chất hữu cơ trong cát khi xác định theo phương pháp so màu, không được thẫm hơn màu chuẩn

Chú thích: Cát không thoả mãn yêu cầu về tạp chất có thể được sử dụng nếu kết quả thí nghiệm kiểm chứng trong bê tông cho thấy lượng tạp chất hữu cơ này không làm giảm tính chất cơ lý yêu cầu đối với bê tông

- Hàm lượng clorua trong cát, tính theo ion Cl- tan trong axit, quy định trong bảng 8

Bảng 2.8 Hàm lượng ion Cl- trong cát

Loại bê tông Hàm lượng ion Cl

-, % khối

lượng, không lớn hơn

Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông cốt

Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông và

bê tông cốt thép và vữa thông thường 0,05

Chú thích: Cát có hàm lượng ion Cl- lớn hơn các giá trị quy định ở Bảng 3 có thể được sử dụng nếu tổng hàm lượng ion Cl- trong 1 m3 bê tông từ tất cả các nguồn vật liệu chế tạo, không vượt quá 0,6 kg

- Cát được sử dụng khi khả năng phản ứng kiềm  silic của cát kiểm tra theo phương pháp hoá học (TCVN 7572-14 : 2006) phải nằm trong vùng cốt liệu

vô hại Khi khả năng phản ứng kiềm - silic của cốt liệu kiểm tra nằm trong vùng có khả năng gây hại thì cần thí nghiệm kiểm tra bổ xung theo phương pháp thanh vữa (TCVN 7572-14 : 2006) để đảm bảo chắc chắn vô hại

Cát được coi là không có khả năng xảy ra phản ứng kiềm – silic nếu biến dạng () ở tuổi 6 tháng xác định theo phương pháp thanh vữa nhỏ hơn 0,1%

Trong đồ án này dùng cát Túy Loan với các thông số kỹ thuật như sau:

1.3.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với nước

Theo tiêu chuẩn TCXDVN 302 -2004 như sau:

Nước trộn bê tông và vữa cần có chất lượng thoả mãn các yêu cầu sau:

- Không chứa váng dầu hoặc váng mỡ

- Lượng tạp chất hữu cơ không lớn hơn 15 mg/l

- Độ pH không nhỏ hơn 4 và không lớn hơn 12,5

- Không có màu khi dùng cho bê tông và vữa trang trí

- Theo mục đích sử dụng, hàm lượng muối hoà tan, lượng ion sunfat, lượng ion clo và cặn không tan không được lớn hơn các giá trị qui định trong bảng 1 Bảng 2.9 Hàm lượng tối đa cho phép của muối hoà tan, ion sunfat, ion clo

và cặn không tan trong nước trộn bê tông và vữa

Đơn vị tính bằng mg/l

Mục đích sử dụng

Mức cho phép Muối hòa

tan

Ion sunfat (SO4-2)

Ion Clo ( Cl-)

Cặn không tan

1 Nước trộn bê tông và nước

trộn vữa bơm bảo vệ cốt

thép cho các kết cấu bê tông

cốt thép ứng lực trước

2 Nước trộn bê tông và nước

trộn vữa chèn mối nối cho

các kết cấu bê tông cốt thép

3 Nước trộn bê tông cho các

kết cấu bê tông không cốt

thép Nước trộn vữa xây và

tổng hàm lượng ion clo trong bê tông không vượt quá 0,6kg/m3

- Trong trường hợp nước dùng để trộn vữa xây, trát các kết cấu có yêu cầu trang trí

bề mặt hoặc ở phần kết cấu thường xuyên tiếp xúc ẩm thì hàm lượng ion clo khống chế không quá 1200 mg/l

- Khi nước được sử dụng cùng với cốt liệu có khả năng gây phản ứng kiềm - silíc, tổng hàm lượng ion natri và kali không được lớn hơn 1000 mg/l

- Nước không được chứa các tạp chất với liều lượng làm thay đổi thời gian đông kết của hồ xi măng hoặc làm giảm cường độ nén của bê tông và thỏa mãn các yêu cầu ở bảng 2 khi so sánh với mẫu đối chứng

1.3.4 Yêu cầu kỹ thuật đối với phụ gia TCXDVN 325:2004

- Yêu cầu về tính năng cơ lý

Hỗn hợp bê tông sau khi trộn và bê tông sau khi đóng rắn có sử dụng phụ gia hóa học phải thỏa mãn các yêu cầu về hàm lượng nước trộn, thời gian đông kết, cường độ nén, cường độ uốn và cong

Bê tông sử dụng phụ gia hóa học có cường độ nén, cường độ uốn ở tuổi 6 tháng

và 1 năm không được thấp hơn cường độ nén, cường độ uốn cảu chính nó ở tuổi 28 ngày va 90 ngày

Hàm lượng bọt khí của bê tông sử dụng phụ gia hóa học không được vượt quá 3%

- Yêu cầu về độ đồng nhất

Phụ gia hóa học có cùng một nguồn gốc phải có thành phần hóa học như của nhà sản xuất công bố và phải thỏa mãn các yêu cầu về độ đồng nhất cho trong bảng 2 của tiêu chuẩn này

1.4 Tính toán cấp phối bê tông

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài “ Nghiên cứu sử dụng vật liệu địa phương để chế tạo bê tông nhẹ” [1]

Từ kết quả nghiên cứu trên ta lựa chọn tỷ lệ quy hoạch như sau:

chọn ở mức thấp (-1) và mức cao (+2), tại tâm quy hoạch thực nghiệm (0) và giá trị các trục X1 và X2 (+∞, -∞) để đảm bảo tính quay được của quy hoạch trực giao tâm xoay

Bảng 2.10 Tính quy hoạch trực giao tâm xoay

(800-Bảng 2.11 (800-Bảng cấp phối bê tông của nhà máy

1.5 Thời gian làm việc của nhà máy

Số ngày làm việc thực tế trong 1 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 : 9 ngày, gồm: Tết dương lich 1 ngày, tết Nguyên đán

4 ngày, giỗ tổ Hùng Vương 1 ngày, chiến thằng 30/4 1 ngày, ngày quốc tế lao động 1 ngày, ngày quốc khánh 2/9

- z : số ngày nghỉ bảo dưỡng : 14 ngày

Vậy số ngày làm việc thực tế trong năm

N = 365 – ( 52 + 9 + 14 ) = 290 ngày

Số ca sản xuất trong 1 ngày: 2 ca/ngày

Số ca sản xuất trong 1 năm: 580 ca/năm

Số giờ sản xuất trong 1 ca: 7.5 giờ

Số giờ sản xuất trong 1 năm: 580 x 7.5 = 4350 giờ/năm

Bảng 2.12 Ttổng hợp kế hoạch sản xuất của toàn nhà máy

Kế hoạch sản xuất trong năm 290 580 4350

1.6 Kế hoạch cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy

Kế hoạch cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy giúp chúng ta nắm được các thông số, khối lượng, và tiến độ sản xuất tạo điều kiện ban đầu cho các khâu thiết kế, lựa chọn và định hình phương hướng sản xuất của nhà máy Kế hoạch cung cấp cho từng loại nguyên vật liệu theo cấp phối thiết kế sơ bộ chưa kể đến hao hụt cho ở bảng 2.13 và kể đến hao hụt ở bảng 2.15

Trong quá trình thực hiện công tác trong nhà máy, toàn bộ nguyên vật liệu bị các yếu tố ảnh hưởng làm hao hụt khối lượng yeu cầu theo kế hoạch sản xuất, với lượng hao hụt bằng 5% (hh=0,05) Vì vậy để đảm bảo đủ năng suất yêu cầu theo kế hoạch nhà máy chúng ta phải tính thêm lượng hao hụt vào kế hoạch cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy

Với: Qthực tế yêu cầu = Qsơ bộ x (1+0,05)

Bảng 2.13 Kế hoạch sản xuất sản phẩm ( chưa kể đến hao hụt )

Loại sản phẩm

Kế hoạch sản xuất ( m 3)

Gạch block 20000 68,97 34,48 4,6 Dạng khác 10000 34,48 17,24 2,3

Bảng 2.14 Hao hụt hỗn hợp bê tông tại các công đoạn

Kế hoạch cung cấp số lượng nguyên vật liệu thực tế cho quá trình sản xuất của nhà máy cho ở bảng 1…

Kế hoạch cung cấp nguyên vật liệu (T/m3)

Xi măng 11526,32 8866,4 39,75 30,57 19,87 15,29 2,65 2,04 Cát 11526,32 7949,19 39,75 27,41 19,87 13,71 2,65 1,83

Kế hoạch cung cấp nguyên vật liệu (T/m3)

Xi măng 11584,24 8910,95 39,95 30,73 19,97 15,36 2,66 2,05 Cát 11584,24 7989,13 39,95 27,55 19,97 13,77 2,66 1,84

Chương 2 THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 2.1 Công nghệ vận chuyển bốc dỡ và bảo quản xi măng

2.1.1 Quá trình công nghệ

Nhà máy bê tông được xây dựng gần nhà máy xi măng lớn, cự ly vận chuyển ngắn, nên ta lựa chọn phương án vận chuyển bằng ô tô chuyên dụng hiện nay với tải trọng từ 60-66,9 tấn, với thể tích tối đa lên đến 58m3 Các stec chưa xi măng được lắp trên các xe chở xi măng chuyên dụng, stec có vỏ hình trụ và hai đáy hình cầu Trụ của stec được đặt nghiêng theo hướng dỡ tải Xi măng được nạp vào stec qua các cửa kín

và lấy ra nhờ do thiết bị nén khí cung cấp khí cung cấp qua các nhánh dỡ tải vào buồng thoáng, thiết bị nén khí đặt trên xe và làm việc nhờ động cơ ô tô

Để chống xâm thực của hơi nước và độ ẩm môi trường, kho xi măng phải thiết kế

là kho kín Hiện nay trong các nhà máy xi măng công suất lớn có sử dụng cả 2 loại kho chứa cả xi măng rời và xi măng đóng bao Nhà máy sử dụng kho xi măng rời (kho cơ giới hóa) để bảo quản xi măng

Kho cơ giới hóa bao gồm 2 loại chính là kho bunke và kho xi lô

 Kho bunke: có dung tích từ 250-1000 tấn thường được xây dụng cho nhà máy cấu kiện bê tông công suất bé Các kho này gồm hàng loạt các loại bunke dạng tiết diện tròn, vuông, chữ nhật Mỗi cái đều có đáy hình nón, các kho bunke đều có nhiều nhược điểm như hệ số sử dụng diện tích không cao, các mức độ

cơ giới hóa và tự động hóa các quá trình sản xuất thấp

 Kho xi lô: hiện nay người ta thường xây dựng các kiểu khi xi lô cà đã được định hình, các kho xi lô dung tích 400, 600, 800, 1000,… Dung tích kho phụ thuộc vào công suất nhà máy và số ngày dự trữ Các kho thường làm bằng bê tông cốt thép hoặc là thép có tiết diện tròn Các khi xi lô nhà máy công suất lớn thường được xây dựng từ các ngăn cùng 1 kiểu dạng hình trụ đường kính 5-10m, dung tích 100-1500 tấn mỗi cái Căn cứ vào hệ thống cơ giới hóa của khi, các xi lô được đặt thành 1 dãy hay 2 dãy

Qua phân tích điều kiện sản xuất và dựa vào điều kiện khí hậu, môi trường nên chọn thiết kế kho chưa dạng xi lô

 Ưu điểm: Bốc dỡ xi măng nhanh chóng, cơ giới hóa và tự động hóa cao, đảm bảo chất lượng xi măng Dùng loại kho này cho phép ta giảm được chi phí bao

bì, tiết kiệm vốn đầu tư, thuận lợi cho công tác sản xuất và vận chuyển xi măng Vận chuyển xi măng bằng phương pháp khí nén thông thoáng cho phép

giảm hao tốn năng lượng điện, tăng tốc độ vận chuyển xi măng không khí lên 10-2- lần Thiết bị vận chuyển bằng khí nén thông thoáng đặt theo phương ngang nghiêng từ 30-70 Ống dẫn xi măng làm việc dựa trên độ chảy của vật liệu dạng bột ở trạng thái bão hòa liên tục không khí nén Không khí nén đưa vào ống dẫn gần như dòng chất lỏng nên có thể vận chuyển được xa Ống dẫn khí nén thông thoáng thường được chia làm 2 phần theo chiều cao, phần trên vận chuyển xi măng được ngăn cách với phần dưới chứa khí nén băng các màng ngăn thấm khí đặc biệt Khí nén được đưa vào phần dưới nhờ quạt áp lực 400-500 mmHg Xi măng được đưa vào phần trên qua cửa nạp Hỗn hợp khí nén chảy theo độ nghiêng của ống dẫn, tốc độ từ 0,7-1,25m/s phụ thuộc vào bề rộng và góc nghiêng của ống dẫn Thiết bị này sử dụng có hiệu quả để vận chuyển xi măng liên tục và trực tiếp vào bunke trung gian của phân xưởng trộn khi quãng đường cận chuyển không quá xa

 Nhược điểm: Chi phí ban đầu lớn, công nghệ máy móc phức tạp Nhưng xét đến tính toán bền vững lâu dài thì đầu tư xây dựng loại xi lô này tỏ ra hiệu quả

về mặt kinh tế

Các yêu cầu đối với xi lô chứa xi măng:

 Xi măng rời là loại vật liệu dễ bị hư hỏng khi chịu tác dụng của môi trường, vì vậy mà xi lô chứa phải đảm bảo cách ly với môi trường bên ngoài

 Chịu áp lực cao khi cấp và dỡ tải

 Kết cấu đơn giản, giá thành hạ

 Vật liệu chế tạo phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam

 Tuổi bền cao

 Ổn định với gió bão

 Phảm đảm bảo cung cấp đủ và liên tục các loại xi măng theo yêu cầu sản xuất

 Phải đảm bảo việc bảo quản xi măng riêng biệt theo chủng loại và mác Phải để riêng những lô cũ và mới nhập vào Nếu xi măng với các mác khác nhau bị trộn lẫn thì khi dùng chỉ được tính với cấp thấp nhất trong các loại mác đó

 Việc bảo quản xi măng trong kho không được làm giảm chất lượng xi măng, tránh ẩm, tránh bị vón cục và hạn chế tiếp xúc với không khí

 Bảo đảm các yêu cầu về vệ sinh môi trường (hạn chế bụi xi măng, tiếng ồn trong quá trình vận chuyển xi măng)

 Yêu cầu về kinh tế: Phương án vận chuyển và lưu kho xi măng phải được lựa chọn sao cho giá thành tấn xi măng là thấp nhất

2.1.2 Tính chọn xi lô

Sử dụng xi lô được cấu tạo bằng bê tông cốt thép

Xi lô có dạng hình trụ với tiết diện tròn và được cấu tạo như hình 2.1

Với:

 D1 là đường kính trong của xilo

 D2 là đường kính cửa xả

 H1 là chiều cao của xilo

 H2 là chiều cao đáy dưới

Góc xả của xi lô phải ≥ 600 ( góc chảy tự nhiên của xi măng để đảm bảo xi măng không bị mắc kẹt), hệ thống đỡ bằng bê tông cốt thép

Chi phí xi măng thực tế nhà máy sử dụng trong 1 năm sản xuất là:

Qthực tế = 7665 tấn Kho xi lô sử dụng bảo quản xi măng yêu cầu có lượng dự trữ được khối lượng xi măng sử dụng trong 7 ngày

 n : là số ngày yêu cầu dự trữ, n = 7 ngày

 d : hệ số làm việc thực tế của nàh máy, d = 290 ngày

 k : hệ số chứa đầy kho, k = 0,95

Suy ra: Qkhối lượng = 194,76( )

0,95290

77665k

n

82,1493

,1

194,76Q

Từ D1 và D2 cùng với yêu cầu khống chế góc chảy tự nhiên của cửa xả, chọn α =

600 Từ đó ta tính được chiều cao H2:

H2 =

2

0,3-4,2

tg 600 = 3,38 m Chọn H2 = 3,4 m

Suy ra: Vnón =

3

1.π.H2.( 1)2

D2+ 2)22

D( ) =

=

3

1

× 3,14 × 3,4 × ( 2,12 + 2,1× 0,15 + 0,152) = 16,89 m3Chọn H1 = 10 m

Vtrụ=4

1 π D12 H1 =

4

1 3,14 4,22 10 = 138,47 m3

V

xilo

cau yeu



Vậy chọn 1 cái xilo với kích thước như sau:

 Chiều cao đường biên xilo H1=10 m

 Chiều cao đáy xilo H2 = 3,4 m

 Đường kính trong của xilo D1 = 4,2 m

 Cửa xả xi măng D2= 0,3 m

 Góc xả α = 600

2.1.3 Tính chọn thiết bị cho kho xi măng

2.1.3.1 Tính chọn xe vận chuyển xi măng về nhà máy

Tổng khối lượng xi măng nhà máy yêu cầu sử dụng trong 1 ngày là 26,432 tấn L

 Tốc độ di chuyển xe tối đa: 90 km/h

 Số vòi tiếp nhận của xi măng: 2

Tính toán số xe stec sử dụng để vận chuyển xi măng về nhà máy với:

 Tải trọng trung bình của mỗi xe đạt được là: 66,9 x 0,95 = 66,12 T

194,76

= 2,95 xe Chọn n = 3 xe

Vì khoảng cách vận chuyển là khá lớn 100km, lựa chọn phương án 1 xe chở quay vòng 3 chuyến

 Q là năng suất vít tải

 F là diện tích vật liệu trong vít

F =

4

K D 2 d



 Kd: hệ số chứa đầy xi măng, Kd = 1

 O: Khối lượng thể tích xi măng, O = 1,3 T/m3

 V: Vận tốc vận chuyển của xi măng trong vít

Q = 3600

60

85,013,108,010014

14,

cả bụi sinh ra trong quá trình công nghệ cũng như trong thiết bị phải được thu hồi bằng các thiết bị lọc bụi và tái sử dụng trong quá trình sản xuất

Thiết bị lọc bụi tay áo có màng lọc bằng vải xốp, bền chắc, khi khí tharic ẩn lọc

có nhiệt độ cao thì sử dụng loại vải xốp chịu nhiệt như vải thủy tinh Năng suất lọc qua lớp vải xốp có thể đạt 2-5 m3 khí/phút cho 1m2 diện tích vải lọc Hiệu suất lọc bụi có thể đạt tới 98-99% cho loại khí chứa nồng độ bụi 110-450 g/m3 khí

Màng lọc có 2 dạng: là dạng khung và dạng túi Hiệu suất lọc bụi của lọc bụi túi khí phụ thuộc vào lượng không khí đưa qua 1 m2 trong 1 đơn vị thời gian, vận tốc dòng khí, nồng độ bụi, nhiệt độ và độ ẩm của dòng khí, cũng như độ mịn của bụi Mức tổn

áp của lọc bụi chiếm khoảng 30-50 mmH2O, vận tốc dòng khí 0,5-1,5 m/phút Lọc bụi túi khí có hiệu quả lọc bụi cao, vận hành đơn giản và chi phí đầu tư ban đầu tương đối thấp

Nhược điểm của thiết bị này là có mức tổn áp cao nên nhiều điện cho quạt hút và không thể lọc các khí có độ ẩm cao

Lựa chọn thiết bị lọc bụi túi hình trụ có các thông số: