Thiết kế công nghệ tạo hình cọc ván BTCT ứng lực trước (Thuyết minh+bản vẽ)

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH CỌC VÁN BTCT TIỀN ÁP ĐÚC SẲN: Giới thiệu chung về sản phẩm Luận chứng kinh tế kỹ thuật về địa điểm đặt công nghệ sản suất Tính toán cân bằng vật chất Tính toán cấp phối bê tông Phân xưởng tạo hình sản xuất Tính toán các thiết bị sản xuất Bản vẽ sản xuất

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH CỌC

VÁN BTCT TIỀN ÁP ĐÚC SẲN

I.Giới thiệu chung về sản phẩm.

-Cừ ván bê tông cốt thép hay còn gọi là cọc ván bê tông cốt thép hay tường cọc ván là một dạng đặt biệt của tường chắn đất, thường được sử dụng để bảo vệ các công trình ven sông kết hợp với việc chống xói lở bờ song

-Miền nam triển khai rất nhiều công trình bờ kè sử dụng công nghệ này Từ trước đến nay các công trình xây dựng, giao thông, cầu cảng, công trình kè vẫn thường được sử dụng là cọc bê tông và tường chắn để gia cố và bảo vệ bờ nhưng các vật liệu trên ngày nay không còn đáp ứng được nhu cầu sử dụng vì khối lượng vật liệu lớn, thời gian thi công kéo dài ảnh hưởng đến sinh hoạt và cuộc sống của người dân

- Trong xây dựng nhà cao tầng ở thành phố dùng móng cọc ép, có thể dùng cọc ván BTCT dự ứng lực ép làm tường chắn chung quanh móng, để khi ép cọc, đất không bị dồn về những phía có thể gây hư hại những công trình cận kề (như làm nứt tường, sập đổ )

- Những tỉnh, thành gần biển có nhu cầu giữ lại nước ngọt, ngăn mặn xâm nhập, ngăn triều cường làm ngập các khu dân cư cần phải xây dựng hệ thống đê và đập với các cửa cống hai chiều để đóng- mở khi cần thiết, kết hợp với một số trạm bơm

dự phòng để bơm nước ra vào những lúc mưa to và triều cường dâng cao

II.Luận chứng kinh tế kỹ thuật về địa điểm đặt công nghệ sản suất:

1.Địa điểm đặt nhà máy:

Đặt nhà máy ở huyện Bình Chánh ,Thành Phố Hồ Chí Minh.Qua khảo sát thực tế

va phân tích về điều kiện tự nhiên và xã hội nhận thấy địa điểm đặt nhà máy ở đây thuận lợi vì hội tựu những yếu tố cần thiết:

b.Điều kiện giao thông:

-Đường bộ: Bình Chánh nằm ở cửa ngõ phía Tây của thành phố Hồ Chí Minh, có các trục đường giao thông quan trọng như: quốc lộ 1A, đường liên tỉnh lộ 10 nối liền với khu công nghiệp Đức Hoà (Long An); đường Nguyễn Văn Linh nối từ quốc lộ 1A đến khu công nghiệp Nhà Bè và khu chế xuất Tân Thuận quận 7, vượt sông Sài Gòn đến quận 2 và đi Đồng Nai; tỉnh lộ 50 nối huyện Bình Chánh với các huyện Cần Giuộc, Cần Đước (Long An) Đại lộ Nguyễn Văn Linh chạy qua huyện Bình Chánh là điều kiện thuận lợi để huyện phát triển kinh tế - xã hội

-Đường thủy:Huyện Bình Chánh có hệ thống sông ngòi như: sông Cần Giuộc, sông Chợ Đệm, kênh Ngang, kênh Cầu An Hạ, rạch Tân Kiên, rạch Bà Hom…nối

với sông Bến Lức và kênh Đôi, kênh Tẻ, đây là tuyến giao thông thủy với các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long.

c.Điều kiện kính tế: là trong những huyện đang trên đà ,đầu tư và phát triến mạnh

mẻ cũa thành phố HCM.Với những dự án xây dựng có tầm cở.Qua đó đây là nơi têu thụ sản phẩm tốt nhất trong lảnh vực xây dựng

Dự án khu dân cư An Hạ

Căn Hộ Cao Cấp TERRA ROSA

III.Tính toán cân bằng vật chất:

1.Các chỉ tiêu về nguyên vật liệu:

a.Xi măng (TCVN 6260:1997):

Xi măng dùng để chế tạo bê tông có nhiều loại:xi măng pooclăng,xi măng pooclăng pudolan,xi măng màu….việc lựa chọn loại và chất lượng xi măng rất quan trọng,không những phù hợp với yêu cầu qui phạm,mà phải thỏa yêu cầu về chất lượng bê tông.Vì vậy lựa chọn mác xi măng vừa đáp ứng dược cường độ thiết

kế cũa bê tông,vừa kinh tế là yếu tố quan trọng

Nước dung để chế tạo bê tông và vửa phải đảm bảo yêu cầu kỷ thuật sau:

-Không chứa ván dầu hoặc ván mở

-Không có màu khi dủng cho bê tông và vửa hoàn thiện

-Lượng hợp chất hửu cơ không vượt quá 15mg/l

-Có độ pH vùa phải,4≤ Ph <12.5

-Tùy theo mục đính sử dụng,lượng muối hòa tan.lượng ion sunfat,lượng ion clo

và lượng cặn không tan không vượt quá giá trị qui định trong tiêu chuẩn

pH: 6,5 ÷8,5 Ca2+≤ 7.5 mg/l

Cl- ≤ 250 mg/l Mg2+≤ 30 mg/l

SO4-≤ 250 mg/l PO4-3≤ 5 mg/l

c.Cát(TCVN 1770:1986):

Cát dùng trong bê tông phải đáp ứng yêu cầu kỷ thuật sau:

-Theo modul độ lớn,khối lượng thể tích xốp,lượng hạt nhỏ hơn 0,14mm và

đường biểu diển thàng phần hạt,cát dung trong bê tông nặng thường chia làm 4 nhóm:to,vừa,nhỏ,rất nhỏ

Kết quả rây sàn cát:

Kích thước lổ

tiêu chuẩn (mm) trên sàng mi riêng biệt ai tích lủy Ai

i

m

×

mi:khối lượng sót lại trên sàng thứ i

Lượng sót tích lủy trên sang thứ I : A1= a2.5+ a2+ a1.25… ai (%)

Mô đun độ lớn của cát: Mdl=

2.5 1.25 0.63 0.315 0.16

100

A +A +A +A +A

Đồ thị xác định thành phần hạt cát trong bê tông.

Sau khi tiến hành thử mầu,ta có kết quả như sau:

-Khối lượng riêng cũa cát : γac = 2.65 g/cm3

-Khối lượng thể tích tự nhiên cũa cát : γoctn = 1.46 g/cm3

- Khối lượng thể tích lèn chặt của cát : γoclc = 1.55 g/cm3

d.Đá dăm (TCVN 1771-1897):

Sau khi tiến hành mẩu thử ta có kết quả sau:

- Khối lượng riêng cũa đá : γad = 2.6 g/cm3

- Khối lượng thể tích tự nhiên của đá: γodtn = 1.36 g/cm3

- Khối lượng thể tích tự lèn chặt cũa đá : γodlc = 1.5 g/cm3

- 1/2( Dmax+ Dmin)=17.5

-1.25 Dmax= 31.25 mm

Dmax: độ lớn của đá ứng với cở sang mà tại đó lượng sót tích lủy không quá 5%

Dmin: độ lớn của đá ứng với cở sang mà tại đó lượng sót tích lủy không quá 5%.Kết quả rây sàn cốt liệu lớn:

Kích thước lổ

tiêu chuẩn (mm) trên sàng mi riêng biệt ai tích lủy Ai

Biểu đồ xác định thành phần hạt của đá dăm trong bê tông.

Đá dăm dùng chế tạo bê tông phải đảm bảo về yêu cầu về cường độ chịu nén,độ mài mòn

độ chống va dập… do tiêu chuẩn TCVN 1771:11987 qui dịnh.

2.Tính toán cấp phối bê tông:

2.1.trường hợp không dung phụ gia dẻo:

- Sản phẩm W500-1000

-Thiết kế mác bê tông dùng cho cọc ván : Rb=500kgf/cm2

-Công suất nhà máy 22000m3/năm

-Chọn độ sụt cũa hổn hợp vữa bê tông là SN= 8÷9 (cm)

a/ lượng nước cần dung cho 1m 3 bê tông.

-Với độ sụt SN=8÷9 (cm),Dmax=20 ( mm) ta được lượng nước cần dùng cho 1m3

bê tông là N=205 lít

-Lượng nước yêu cầu cũa cát có Mdl=2.55 có Nyc< 7%.Khi cát có Nyc tăng giảm 1% thì lượng nước tăng giảm 5 lít nên không cần tăng lượng nước dùng trong bê tông đối với cát

-Do dùng cốt liệu lớn là đá dăm nên tăng lượng nước lên 10 lít

-Vậy lượng nước tổng cộng N=205+10 =215 lít

b/Xác định lượng xi măng cho 1m 3 bê tông.

Sử dụng công thức tính cấp phối bê tông của Bolomey-Skamtaev,với cốt liệu chất lượng trung bình,mác xi măng được xác định bằng phương pháp dẻo

Chọn A=0.6

Với mác bê tông Rb=500MPa

Tứ (*) suy ra

X N

-Biểu diển tỷ lệ cấp phối theo lượng xi măng:

:

C X

:

D X

=

452.145 452.145

:

215 452.145

:

670.078 452.145

:

1088.888 452.145

=1:0.476:1.482:2.408 -Kiểm tra thành phần vật liệu cho 1m3 bê tông:

+

1088.888 2.84

+215≈1dm3

2.2.Trường hợp có dùng phụ gia:

Nhằm giảm lượng nước nhào trộn,mà vẩn giử nguyên mác bê tông,cường độ dẻo cũa hổn hợp bê tông.ta sử dụng phụ gia RHEOBUILD 1000 của công ty

MBT,dùng 1 lít phụ gia cho 100kg xi măng

-lượng nước nhào trộn giảm (10%):0.1x215 =21.5 lít.lượng nước còn lại

215-21.5=193.5 lít/m3bt

-lượng nước giảm đi 10% để giử nguyên mác bê tông ta không giảm lượng dùng

xi măng

-Thể tích hổn hợp bê tông giảm đi: 21.5 lít/m3bt

-Lượng nước cần dung trong 1m3 bê tông:

-lượng cát cần dung trong 1 m3 bê tông:

2.3.Chế độ làm việc cũa nhà máy sản xuất:

a/Chế độ làm việc của nhà máy:

-Chế độ làm việc 1 ngày 1 ca: 1 ca

-Một ca làm việc: 8 giờ

-Một năm có 365 ngày trong đó:

+52 ngày chủ nhật

+8 ngày lể tết

+5 ngày dự trữ và sửa chữa.

-Số ngày làm việc trong năm: 365-(52+8+5)=300 ngày

-Số ca làm việc trong năm: 300 ca

b/Kế hoạch sử dụng nguyên vật liệu cũa nhà máy:

*Khi chưa tính lượng hao hụt:

Lượng nguyên vật liệu cần cung cấp cho nhà máy trong 1 năm

N=22000x197.752=4350544 (lít)=4350.544 m3

-phụ gia : pg =22000x4.5=99000 lít=99 m3

Đơn vị tính(m3/tháng)

Đơn vị tính(m3/ngày)

Đơn vị tính(m3/giờ)

*Khi tính đến lượng hao hụt:

-Công suất cũa nhà máy 22000 m3bt/năm có lượng hao hụt:

+Lượng hao hụt do rơi vãi: 1%

+Lượng hao hụt do sản phẩm bị hư hỏng :2%

+Lượng hao hụt do quá trình vận chuyển nguyên vật liệu:1%

+lượng nước hao hụt:1%

Như vậy công suất nhà máy thực tế :22000x(1+0.05)=23100 m3bt/năm

-Lượng nguyên vật liệu cung cấp cho nhà máy trong 1 năm:

+Xi măng có lượng hao hụt 1% :X=23100x(1+0.01)x452.145=10548995(kg)

=10548.995 (tấn)

=16135281.16(kg)= 16135.281 (tấn).

Vc=

16135.281

10902.217 1.48

Đơn vị tính(m3/tháng)

Đơn vị tính(m3/ngày)

Đơn vị tính(m3/giờ)

Số lượng sản phẩm sản suất mổi năm:

III.Phân xưởng tạo hình.

1.Lựa chọn qui trình sản suất cho nhà máy:

Để lựa chọn qui trình sạn xuất cho nhà máy ta cần dựa trên các chỉ tiêu sao:

+Đặt tính sản phẩm

+Công suất nhà máy

+Điều kiện sản suất.

+Đánh giá về kinh tế bằng kỷ thuật cũa phương pháp đó

Như vậy dựa vào các đặt tính trên ta lựa chọn phương pháp sản suất theo dây

chuyền liên tục

-Phương pháp này còn gọi là phương pháp băng chuyền liên tục,trong phương pháp này tất cả các trạm công nghệ được cân bằng đồng bộ hoàn toàn và sự vận chuyển cũa các vật liệu từ trạm này đến trạm kia cũa tuyến sạn suất nhờ sự giúp đở cũa các thuyết bị vận chuyển đặt biệt là băng chuyền

-Phương pháp dây chuyền liên tục được đặt trưng với nhịp độ ngiêm ngặt và tốc

độ sản suất cao,phương pháp dây chuyên liên tục có thể là:

+Không tự động: chỉ có bang chuyền tự động còn các bộ phận khác do công nhân điều khiển

+Bán tự động:ngoài bang chuyền ra còn có các bộ phận khác tự động

+Tự động hoàn toàn:toàn bộ các tuyến sản suất tự động hoàn toàn

2.Lựa chọn phương pháp tạo hình sản phẩm:

Dựa vào hình dạng kích thước sản phẩm và dây chuyền sản xuất của nhà máy ta chọn phương pháp đầm rung cho sản phẩm là thích hợp nhất.Là phương pháp mà ngoại lực tác dụng chủ yếu lên hổn hợp bê tông ,ta có các phương pháp sau:

-Đầm rung với gia trọng.

-Phương pháp rung đập

-Phương pháp rung ép

-Đầm rung kết hợp với chân không hóa

-phương pháp xung lực

3.Dây chuyền công nghệ của xưởng tạo hình:

Sơ Đồ Công Nghệ Xưởng Tạo Hình

Lau dầu khuôn

Đặt lưới thép

Bải thành

phảm

Luồn, căng cáp,sơ bộ

Lấp ráp khuôn

Đặt khuôn lên bàn rung

Kiểm tra,lập

hồ sơ

Làm sạch khuôn

lần 1 Kiểm tra

Đầm rungDưởng hộ

nhiệt ẩm

Căng cáp

Đổ hh bê tông lần 2

Tỉnh định cấu

kiện

Đầm rungĐặt tấm gia

trọng

a.Khuôn đúc sản phẩm:

Các yêu cầu kỷ thuật :

-Phương pháp cơ khí:Sử dụng các thuyết bị và dụng cụ như đỉa mài,máy phay,bàn chải sắt,… Phương pháp này áp dụng khi độ bám dính giữa bê tông và khuôn lớn -Phương pháp hóa học:sử dụng một số hóa chất có tác dụng tẩy,phá hoại bê tông -Phương pháp khí nén:tạo ra một luồn khí để tẩy bê tông.Phương này sử dụng với điệu kiện giửa độ bám dính của bê tông vào bề mặt khuôn không lớn

b.Tháo khuôn sản phẩm: Sau khi dưởng hộ xong ta dung cần trục dưc khuôn và

sản phẩm ra vị trí tháo khuôn.Tại đây công nhân se mở các bu lông tháo hai nửa khuôn,sao đó sản phẩm đưa đến bể dưởng hộ còn khuôn được đưa đến vị trí chuẩn

bị khuôn

c.Phương tiện vận chuyển hổn hợp bê tông:

-Xe vận chuyển hổn hợp bê tông: có nhiệm vụ vận chuyển bê tông từ trạm trộn đến phân xưởng tạo hình.Ta chọn xe CLW5090GJB3,kích thước 690,210,320 cm,thể tích thùng 3m3

-Xe phải đảm bảo kín,đảm bảo hổn hợp bê tông có nhiệt độ theo yêu cầu và thời gian vận chuyển năm trong giới hạn cho phép

-Để tiết kiệm chí phí,ta có thể tận dụng xe vận chuyển để rảy đổ hổn hợp bê tông trong công đoạn tạo hình

d.Dưởng hộ sản phẩm:

-Sau khi tạo hình sản phẩm cần có thời gian tỉnh định,rồi mới dưởng hộ nhiệt ẩm.Tỉnh định sản phẩm vừa tạo xong nhằm một đích đảm bảo bê tông có cường độ ban đầu tối thiểu cần thiết,để bê tông có thể chịu tác dụng cũa nhiệt độ mà cấu trúc của nó không bị phá hoại.Thời gian tỉnh định phụ thuộc vào:loại và mác xi măng,tỷ

lệ X/N,nhiệt độ môi trường,các phụ gia cứng rắng nhanh(nếu có).Thời gian tỉnh định ở nhiệt độ thường đối với:

+Hổn hợp bê tông dèo và ít dẻo:không quá 3 giờ.

+Hổn hợp bê tông khô:không dưới 2-3 giờ

-Dường hộ nhiệt ẩm với áp suất thường phải đảm bảo nhiệt độ 80-85oC(ứng với

xi măng pooclăng).Độ ẩm tương đối 90-100%

-Quá trình hấp hơi nước của các cấu kiện gồm 3 giai đoạn:

+Giai đoạn nâng nhiệt :thời gian nâng nhiệt tính bắt đầu phun hơi nước nóng dưởng hộ đến lúc nhiệt độ nâng lên đúng mức qui định,tốc độ nâng nhiệt cho phép 30-35oC/h

+Giai đoạn hằng nhiệt:thời gian hằng nhiệt phụ thuộc vào loại xi măng dùng trong bê tông và cường độ yêu cầu cần thiết sao khi dưởng hộ.với xi măng pooc lăng nhiệt độ hằng nhiệt 80-85oC,độ ẩm 90-100%

+Giai đoạn hạ nhiệt( làm lạnh):Thời gian hạ tính từ lúc ngừng phun hơi nước nóng cho đến khi tháo khuôn.Tốc độ hạ nhiat65 cho phép 30oC/h,tuy nhiên không cần hạ nhiệt đến nhiệt độ môi trường mà có thể chênh lệch 30-40oC

-Chọn chế độ dưởng hộ của cọc ván là:

+Thời gian nâng nhiệt là 3 h

+Thời gian hằng nhiệt:15h

+Thời gian hạ nhiệt:2h

Tổng thời gian nâng hạ nhiệt: 20h

7 1

8

Vận chuyển khuôn

và sản phẩm đến công đoạn tỉnh định

2

9

Tỉnh định sản phẩm

180900120

11

Vận chuyển khuôn

và sản phẩm dến công đoạn tháo khuôn

Sếp sản phẩm theo chiều cao bể

Số liệu cần dùng trong tính toán: Nhiệt dung riêng:

+Vật liệu bê tông Cb=0.88kj/kgoC,γbt=2.2T/m3

+Vật liệu thép: Ct=0.48 kj/kgoC

+Nước: Cn=4.19 kj/kgoC, γn=1T/m3

+Nhiệt độ ban đầu : 250C

+Nhiệt độ đẳng nhiệt : 85oC

a.lượng nhiệt cần thiết cho bể:

*Nhiệt cần để đốt nóng hổn hợp bê tông:

Mbt khối lượng bê tông khô trong 1 sản phẩm

Mn khối lượng nước trong 1 sản phẩm

mk khối lượng 1 khuôn Chọn bề dầy khuôn 5mm.

mt khối lượng của thép trong 1 cấu kiện.Số lượng thép dùng cho cọc là:

Chiều

dài

Chiều rộng

Chiều cao

(KJ/kg0C) Cọc

Q*103((KJ/kg0C)Cọc

dung trọng cũa hơi nước

in hàm nhiệt của hơi nước i=4.19ttb

*Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh:

o tr

1924.343 10

944.695 2037

r nhiệt tạo hơi nước ở áp suất khí quyển r=2307KJ/kg

*Lượng nhiệt và hơi nước trong thời hằng nhiệt là 1 giờ:

-Chi phí nhiệt cho 1 giờ hằng nhiệt :

4.4.kiển tra cấu kiện đúc:

Để chế tạo cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép đạt chất lượng cao,phù hợp với những tiêu chuẩn nhà nước về yeu cầu thiết kế và kỷ thuật,ta cần tiến hành kiểm tra thường xuyên từ công đoạn đầu đến công đoạn cuối của qui trình sản xuất -Kiểm tra chất lượng trong quá trình chế tạo cấu kiện

-kiểm tra chất lượng của sản phẩm sau khi chế tạo xong

4.5.Diện tích bải sản phẩm(cho 1tuần):

Mổi hang cách nhau 0.3m,xếp sản phẩm theo chiều ngang kho,vây diện tích kho :S=1329.66+2x0.3+90x0.3=1345.86 m2