Phân xưởng trộn hỗn hợp bê tong của nhà máy bê tông chế tạo một số cấu kiện xây dựng nhà công nghiệp 1 tầng công suất 100.000m nămII.1 Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu II.1.1. Kho ximăng II.1.2. Kho cốt liệu II.2 Phân xưởng chế tạo hỗn hợp bêtông
Trang 1Phân xưởng trộn hỗn hợp bê tong của nhà máy
bê tông chế tạo một số cấu kiện xây dựng nhà
Trang 10
MỤC LỤC
Phần I
Mở đầu và giới thiệu chung
Trang I.1 Mở đầu 2
I.2 Phân tích , lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 3 I.3 Các loại sản phẩm mà nhà nhà máy sản xuất 6
I.4 Yêu cầu đối với các nguyên vật liệu chế tạo sản phẩm 7
I.5 Tính toán cấp phối bêtông 11 I.6 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 24 Phần II Thiết kế công nghệ II.1 Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu
II.1.1 Kho ximăng II.1.2 Kho cốt liệu
II.2 Phân xưởng chế tạo hỗn hợp bêtông
Kết luận
I.5 TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊTÔNG.
Trang 11Để tính toán cấp phối ta dựa vào phương pháp tính toán kết hợp với thựcnghiệm của Bôlômây - Skramtaep và tính toán sơ bộ theo thể tích tuyệt đối Công thức của Bôlômây – Skâmtep có dạng:
R28= A.Rx.(X/N - 0,5) , khi X/N 2,5
R28= A1.Rx.(X/N + 0,5) , khi X/N > 2,5
Trong đó:
A, A1: Hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu
Rx : Cường độ của ximăng
R28: Cường độ bêtông ở tuổi 28 ngày
Bảng hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu A, A1
Chọn cấp phối bêtông theo phương pháp này được tiến hành theo ba bước:
Bước1:Tính sơ bộ lượng dùng vật liệu cho 1m 3 bêtông.
- Căn cứ vào chỉ tiêu tính công tác của hỗn hợp bêtông và đặc tính
cơ bản của cốt liệu (Dmaxcốt liệu ) để tra biểu đồ hoặc bảng chosẵn, chọn sơ bộ lượng dùng nước cho 1 m3 bêtông ở trạng tháiđầm chặt
- Dựa vào yêu cầu cường độ bêtông, thời hạn đạt cường độ thiết kế
và các giá trị cường độ trung gian khác( cường độ khi tháo khuôn,khi giao hàng), điều kiện rắn chắc và hoạt tính của ximăng đểquyết định tỉ lệ N/X hay X/N
Tính sơ bộ giá trị X/N theo Bôlômây – Skramtaep:
Trang 12X
X
AR
AR R
R A R
= 1000 l (1) + Dựa vào hệ số dư của vữa xi măng cát:
Kd= r D
C XM V
V
V ( )
c n x
r D
C N X
= vd d d
K r
D
.
Trong đó:
X, N, C, Đ: Là lượng dùng ximăng, nước, cát, đá cho 1 m3
bê tông(kg)
x, n, c, d:Là khối lượng riêng của xi măng, nước, cát, đá (kg/l)
vd: Là khối lượng thể tích đổ đống của đá (kg/l)
.
1000
1
1000 1
d d
vd
d
vd d d vd d
d vd
K r K
Trang 13C = [ 1000 – ( x n d
D N X
)].c (kg)
Bước 2: Điều chỉnh thông số cấp phối.
Điều chỉnh thông số cấp phối bêtông cần tiến hành những mẻ trộnthử Số lượng mẻ trộn phụ thuộc vào mức độ chính xác theo yêu cầucủa cấp phối bêtông Qua những mẻ trộn thử ta xác định được một cấpphối tốt nhất với lượng dung ximăng nhỏ nhất
Bước3: Xác định lượng dùng vật liệu cho 1m 3 bêtông và chọn ra cấp phối chuẩn.
- Đầu tiên xác định khối lượng thể tích thực tế Từ đó có thể tích hỗnhợp bêtông của mẻ trộn:
Vhh= P/mvhh Trong đó:
P – Tổng khối lượng vật liệu trong mẻ trộn kể cả nước
mvhh- Khối lượng thể tích thực của hỗn hợp bêtông đã đầm chặt
- Tính được lượng dùng vật liệu thực tế cho 1m3 bêtông và cấp phốitheo tỉ lệ khối lượng Lấy khối lượng ximăng làm đơn vị (1: C/X:Đ/X: N/X) Sau đó ta đúc mẫu và kiểm tra cường độ bêtông ở tuổi3;7;14 hay 28 ngày
Các thông số cơ bản khi tính toán :
5 , 1 = 0,42 Cát vàng:
c = 2,65 kg/l ; Nc= 7%
I.5.1 Cấp phối cho sản phẩm dàn mái với mác bê tông 300.
Trang 14Yêu cầu Dmax= 20 mm;Tạo hình trên bệ ngắn với ĐC = 5 20 s ; W c= 3%
Wd= 2 %; Không cần sử dụng phụ gia; các thông số tính toán được giả thiết
RN
X = N
X N = 1,75.163 = 285(kg)
Để tra hệ số Kđ (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1])
Nội suy ta có:
300 250 .(285 250)
250 300
250 285
K
300 250.(285 250)
3 , 1 36 , 1 3 , 1
vd
K r
=0,42 (1,342 1) 1 1312
5 , 1 1000
C =[1000 – ( x n d
D N X
)].c
Trang 15=[ 1000 - ( 2,6
1312 1
163 1 , 3
285
)]2,65= 637(kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,36 (bảng 5.6 trang 98tài liệuBTXM [1])
X1 : C1 : Đ1 :N1 = 285 : 723 : 1272 : 117
1 : x : y : z = 1 : 2,54 : 4,46 : 0,41
I.5.2 Cấp phối cho sản phẩm panel mái với mác bê tông 350.
Yêu cầu Dmax= 20 mm;Tạo hình trên bàn rung với ĐC = 5 20 s ; W c= 3%
Wd= 2 %; sử dụng phụ gia giảm nước 15% với lượng dùng là 1% lượng xi măng; các thông số tính toán được giả thiết như trên
Ta có:
a ) Lượng dùng nước:
Trang 16Với bê tông có Dmax = 20 mm, lấy ĐC = 13 s tra biểu đồ (hình 5.8trang 102 sách tài liệu BTXM [1]) thì lượng dùng nước cho 1 m3 bêtông là:
N = 148 (l/m3)
Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 148 + 15 = 163 l/m3
Sử dụng phụ gia giảm nước 15% lượng dùng 1%
RN
X = N
X N = 1,96.139 = 272(kg)
Để tra hệ số Kđ (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1])
Nội suy ta có:
300 250 .(272 250)
250 300
K K
K K
300 250.(272 250)
3 , 1 36 , 1 3 , 1
Lượng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lượng ximăng
vd
K r
=0,42 (1,326 1) 1 1319
5 , 1 1000
C =[1000 – ( x n d
D N X
)].c
Trang 17=[ 1000 - ( 2,6
1319 1
139 1 , 3
272
)]2,65= 705(kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,36 (bảng 5.6 trang 98tài liệuBTXM [1])
Vậy cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là:
X1 : C1 : Đ1 :N1 = 272 : 726 : 1321 : 91,95
1 : x : y : z = 1 : 2,67 : 4,86 : 0,34
I.5.3 Cấp phối cho dầm cầu chạy với mác bê tông 400.
Yêu cầu Dmax= 20 mm; Tạo hình trên bệ ngắn; Chấn động bằng đầm dùivới ĐC = 5 15 s ; W c= 3% Wd= 2 %; sử dụng phụ gia giảm nước 15%với lượng dùng là 1% lượng xi măng ; các thông số tính toán được giả thiết
Trang 18Ta có:
a ) Lượng dùng nước:
Với bê tông có Dmax = 20 mm, lấy ĐC = 13 s tra biểu đồ (hình 5.8trang 102 sách tài liệu BTXM [1]) thì lượng dùng nước cho 1 m3 bêtông là:
N = 148 (l/m3)
Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 148 + 15 = 163 l/m3
Sử dụng phụ gia giảm nước 15% lượng dùng 1%
RN
X = N
X N = 2,17 139 = 302 (kg)
Để tra hệ số Kđ (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1])
Nội suy ta có:
350 300 .(302 300)
300 350 300
K K K
K
350 300.(302 300)
36 , 1 42 , 1 36 , 1
Lượng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lượng ximăng
vd
K r
=0,42 (1,362 1) 1 1302
5 , 1 1000
Trang 19C =[1000 – ( x n d
D N X
139 1 , 3
302
)]2,65= 696 (kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,36 (bảng 5.6 trang 98tài liệuBTXM [1])
Vậy cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là:
X1 : C1 : Đ1 :N1 = 302 : 740 : 1304: 91,85
1 : x : y : z = 1 : 2,45 : 4,32 : 0,30
I.5.4 Cấp phối cho dầm mái với mác bê tông 450.
Yêu cầu Dmax= 20 mm; Tạo hình trên bệ ngắn; Chấn động bằng đầm treovới ĐC = 515 s ; W c= 3% Wd= 2 %; sử dụng phụ gia giảm nước 15%
Trang 20với lượng dùng là 1% lượng xi măng ; các thông số tính toán được giả thiết
N = 148 (l/m3)
Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 148 + 15 = 163 l/m3
Sử dụng phụ gia giảm nước 15% lượng dùng 1%
RN
X = N
X N = 2,38 139 = 331 (kg)
Để tra hệ số Kđ (bảng 5.7 trang 99 tài liệu BTXM [1])
Nội suy ta có:
350 300 .(331 300)
300 350 300
K K
K K
350 300.(331 300)
36 , 1 42 , 1 36 , 1
Lượng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lượng ximăng
P =1%331= 3,31( lít)
d) Xác định lượng dùng đá:
Trang 21K r
=0,42 (1,397 1) 1 1286
5 , 1 1000
C =[1000 – ( x n d
D N X
139 1 , 3
331
)]2,65= 688(kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
Ta điều chỉnh với cấp phối chuẩn mc = 0,35 (bảng 5.6 trang 98tàiliệu BTXM [1])
Vậy cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là:
X1 : C1 : Đ1 :N1 = 331 :712 : 1309 : 92,61
1 : x : y : z = 1 : 2,15 : 3,95 : 0,28
I.5.5 Cấp phối cho sản phẩm cột các loại với mác bê tông 300.
Trang 22Yêu cầu Dmax= 20 mm;Tạo hình trên bệ ngắn với ĐC = 5 20 s ; Chấnđộng bằng đầm dùi; W c= 3% ; Wd= 2 %; không cần sử dụng phụ gia; cácthông số tính toán được giả thiết như trên.
Ta có:
a ) Lượng dùng nước:
Với bê tông có Dmax = 20 mm, lấy ĐC = 13 s tra biểu đồ (hình 5.8trang 102 sách tài liệu BTXM [1]) thì lượng dùng nước cho 1 m3 bêtông là:
RN
X = N
X N = 1,75.163 = 285(kg)
Để tra hệ số Kđ (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1])
Nội suy ta có:
300 250 .(285 250)
250 300
K
300 250.(285 250)
3 , 1 36 , 1 3 , 1
vd
K r
=0,42 (1,342 1) 1 1312
5 , 1 1000
C =[1000 – ( x n d
D N X
)].c
Trang 23=[ 1000 - ( 2,6
1312 1
163 1 , 3
285
)]2,65= 637(kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là:
Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,36 (bảng 5.6 trang 98tài liệuBTXM [1])
X1 : C1 : Đ1 :N1 = 285 : 723 : 1272 : 117
1 : x : y : z = 1 : 2,54 : 4,46 : 0,41
I.5.6 Cấp phối cho sản phẩm hỗn hợp bê tông với mác bê tông 300 ; 350; 400; 450 tương ứng với cấp phối của dàn mái (cột các loại); panel mái; dầm cầu chạy; dầm mái.
7 Bảng thống kê cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông cho các sản phẩm cấu kiện bê tông đúc sẵn và HHBTTP của nhà máy.
Trang 24Sản phẩm Vật
Phụ gia(lít)
KLTT(kg/m3)
I.5 Kế hoạch sản xuất của nhà máy
Số ngày làm việc thực tế trong một năm
N = 365 - ( x+y+z ) ; trong đó:
x : Số ngày nghỉ thứ bảy, chủ nhật : 252 = 104 ngày
y : Số ngày nghỉ lễ tết :4 ngày
z : Số ngày nghỉ bảo dưỡng, sửa chữa : 7 ngày
Từ đó ta có số ngày làm việc thực tế trong năm:
N = 365 - ( 104 + 4 + 7 ) = 300 ngày
Số ca sản xuất trong một ngày : 2 ca/ngày
Số ca sản xuất trong một năm :2250 = 500 ca/năm
Số giờ sản xuất trong ca :8 giờ/ca
Số giờ sản xuất trong một năm : 5008 = 4000 ( giờ/năm )
Trang 25Phần II: Thiết kế công nghệ
II.1 Kế hoạch sản suất của phân xưởng:
Năng suất quy đổi của các sản phẩm ( chưa kể hao hụt ở từng khâu):
Loại sản phẩm Năng suất
II 2 Kế hoạch cung cấp XM, CL, N, PG đến phân xưởng trộn:
Lượng dùng nguyên vật liệu trong năm được xác định bằng cách tính toánkhối lượng bêtông với cấp độ phân phối của mỗi loại sản phẩm Lượng dùngvật liệu được xác định và thống kê trong các bảng sau:
Kế hoạch cung cấp lượng dùng xi măng:
Loại sản phẩm
Năngsuất(m3/năm)
Trang 27Kế hoạch cung cấp lượng dùng nước:
Loại sản phẩm
Năngsuất(m3/năm)
Trang 28Vật liệu
Kế hoạch cung cấp vật liệu (tấn)
II 3 Thuyết minh công nghệ chế tạo HHBT:
Phân xưởng trộn bê tông có vai trò quyết định đến chất lượng của hỗn hợp
bê tông và các tính chất công nghệ cần thiết khi tạo hình Việc chế tạo hỗnhợp bê tông ở phân xưởng trộn bao gồm các công đoạn sau:
- Chuẩn bị nguyên vật liệu: Cốt liệu được băng tải vận chuyển từ kho cốtliệu đến các bunke dự trữ , xi măng được bơm khí nén bơm vào các bunke,nước từ bể bơm lên các bunke dự trữ đặt trên lầu trộn, phụ gia từ thùng chứabơm trực tiếp vào HHBT (nếu có)
- Định lượng các vật liệu thành phần: Việc định lượng được tiến hành với độchính xác cần thiết đảm bảo các tính chất của hỗn hợp bê tông theo đúng yêucầu của cấp phối đã thiết kế Cụ thể là đối với nước và xi măng sai số khôngvượt quá 1%, với cốt liệu sai số không vượt quá 2% Ở đây là dùng cân
Để trộn hỗn hợp bêtông người ta sử dụng nhiều cách trộn khác nhau: Trộntheo kiểu tự do và trộn cưỡng bức
Do đặc tính của máy trộn cưỡng bức có nhiều ưu điểm vượt trội nên tachọn máy trộn cưỡng bức để trộn hỗn hợp bêtông Các trạm trộn bêtôngthường được bố trí theo sơ đồ một bậc hoặc hai bậc
Trang 29+ Trạm trộn bêtông theo sơ đồ một bậc: Các thiết bị được đặt trongnhà kín, vật liệu ban đầu chỉ nâng lên bunke trung gian có một lần Cácbunke trung gian này đặt ở tầng hai của trạm trộn Từ đó vật liệu chuyểnđộng xuống dưới nhờ trọng lực Theo sơ đồ này, vốn đầu tư ban đầu khôngcao, chi phí cho việc tháo lắp và rời chuyển không đáng kể, tính vạn năngcao, tương đối gọn nhẹ và năng suất cao nhưng độ cao của nhà tương đối lớn
từ 15 - 20m, việc bố trí nhiều máy trộn là rất khó Tuy nhiên trạm xâydựng theo sơ đồ này hoàn thiện hơn, chiếm ít mặt diện tích, đảm bảo năngsuất lớn
+ Trạm trộn bêtông theo sơ đồ hai bậc: Thường bố trí các thiết bịthành từng nhóm Ở nhóm một bao gồm các bunke trung gian, cân và bunkechứa vật liệu đã cân Ở nhóm hai gồm máy trộn, cân nước và bunke phânphối hỗn hợp bêtông.Trong sơ đồ này vật liệu được đưa lên hai lần: Lần thứnhất nâng lên các bunke trung gian cao từ 8-10m, lần thứ hai bằng cần nângđưa vào thiết bị nạp lên máy trộn ở độ cao không lớn lắm
*Nhận xét: Qua phân tích như trên, ta quyết định chọn trạm trộn
bêtông theo sơ đồ một bậc, sử dụng máy trộn cưỡng bức Với ưu điểm củaloại máy này so với máy trộn tự do là thời gian trộn ngắn , có các cánh trộnkhuấy đảo cưỡng bức Do đó có năng suất cao, hỗn hợp bêtông đồng đều và
- Quá trình cung cấp nguyên vật liệu từ các kho chứa đến phân xưởng trộn:
Cốt liệu được vận chuyển từ kho cốt liệu qua băng tải lên lầu trộn Cốtliệu (đá và cát) được vận chuyển trực tiếp vào phễu quay Nhờ hệ thống phễuquay các loại cốt liệu khác nhau được đưa tới các bunke chứa tương ứng.Sau đó cát và đá được định lượng và xả vào các bunke trung gian để xả vàomáy trộn
Trang 30Ximăng được vận chuyển lên trạm trộn băng bơm khí lén qua hệthống lọc bụi, ximăng được đưa tới các bunke nhờ vít xoắn ruột gà Từ cácbunke, ximăng được định lượng và đưa tới bunke trung gian rồi xả vào máytrộn.
Nước được vận chuyển lên trạm trộn nhờ hệ thống máy bơm Sau đóđược định lượng và đưa trực tiếp vào máy trộn cùng với vật liệu ở bunketrung gian
Phụ gia được bơm từ thùng chứa đến thiết bị định lượng và cho trựctiếp vào máy trộn cùng với các vật liệu thành phần
Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm trộn
Định lượng
Phụ gia Bunke trung gian
Định lượng Máy trộn cưỡng bức
Bun ke chứa hỗn hợp bêtông
Trang 31II.2.3 Tính toán công nghệ và lựa chọn trang thiết bị cho phân xưởng trộn.
Công suất động cơ điện : 28 kW
Số vòng quay của Roto : 26vòng/phút
Q.1000
Tnl : thời gian nạp liệu Tnl = 30 giây
Ttr : thời gian trộn Ttr = 120 giây
Ttl : thời gian tháo liệu Ttl = 30 giây
Xe vận chuyển hỗn hợp
bêtông
Trang 32m = 20
3012030
3600
Tn : số giờ thực tế sản xuất trong năm Tn= 4800 giờ
Ktg: hệ số sử dụng máy trộn theo thời gian Ktg= 0,8
Kkđ : hệ số sử dụng máy trộn không đều theo thời gian Kkđ=0,7
nmt = 500 20 4800 0,8 0,7 3,57
960001000
Cát(kg)
Đá(kg)
Nước(lít)
+ Khối lượng cân lớn nhất là 1300kg
+ Khối lượng cân nhỏ nhất là 200kg
+ Khoảng xê dịch cân 2kg
+ Độ xác định 2%
Trang 33+ Thời gian cân một mẻ 60 giây.
+ Khối lượng cân lớn nhất là 500kg
+ Khối lượng cân nhỏ nhất là 100kg
+ Khoảng xê dịch cân 0,5kg
+ Khối lượng cân lớn nhất: 250 lít
+ Khối lượng cân nhỏ nhất: 10 lít
+ Độ chính xác: 2%
+ Chu kỳ cân: 45 giây
+ Trọng lượng: 350 kg
3 Tính chọn thiết bị phụ trợ
3.1 Tính chọn các bunke trung gian
Do vật liệu bị hao hụt khi định lượng cụ thể ; với ximăng là 1%, vớicốt liệu là 2% nên dựa vào bảng thống kê nguyên vật liệu cần đưa vào máytrộn trong 1 giờ và thời gian dự trữ nguyên vật liệu ta xác định được lượngnguyên vật liệu cần dự trữ trong các bunke như sau: