Thiết kế Nhà máy bê tông, chế tạo cấu kiện xây dựng nhà ở. Công suất 70.000 m3/năm

phát triển nhanh chóng và chiếm vị trí quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng. Trong quá trình nghiên cứu và thực tiễn sử dụng người ta ngày càng hoàn thiện các phương pháp tính toán kết cấu, ngày càng phát huy được tính ưu việt và hiệu quả sử dụng chúng. Những năm đầu thế kỷ XX cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn ra đời. Việc sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn bằng thủ công đã dần được thay thế bằng các các phương pháp cơ giới. Việc nghiên cứu thành công dây chuyền công dây chuyền công nghệ sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép và được đưa vào sản xuất đã tạo điều kiện ngày càng nhiều các nhà máy cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn. Những thập niên vừa qua, các thành tựu về nghiên cứu, lý luận cũng như về các phương pháp tính toán bê tông và bê tông cốt thép trên thế giới ngày càng thúc đẩy nghành công nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn phát triển. Đặc biêt là thành công của việc nghiên cứu bê tông cốt thép ứng suất trước và ứng dụng nó vào sản xuất cấu kiện bê tông là một thành tựu hết sức to lớn. Nó cho phép tận dụng tốt các ưu điểm của bê tông mác cao với cốt thép cường độ cao tiết kiệm được bê tông, cốt thép. Nhờ đó có thể thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ được khối lượng, nâng cao khả năng chịu lực và khả năng chống nứt của cấu kiện bê tông cốt thép. Ngày nay ở những nước phát triển, cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật thì việc công nghiệp hoá nghành xây dựng, cơ giới hoá thi công , lắp ghép cấu kiện bằng bê tông tông cốt thép và bê tông ứng suất trước cũng được nghiên cứu, phát triển và được sử dụng rộng rãi. Đặc biệt là trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, với các cấu kiện đúc sẵn ngày càng phong phú đa dạng như: cột điện, dầm mái, dàn mái, ống nước, panen, cọc móng… đáp ứng đầy đủ và kịp thời các đòi hỏi của quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá ngày nay. ở nước ta nói chung và thành phố Hà Nội nói riêng trong những năm qua, nền kinh tế đã phát triển một cách mạnh mẽ. Từ những thành tựu phát triển kinh tế đó đã đẩy mạnh tốc độ xây dựng công nghiệp và dân dụng, để đáp ứng về nhà ở, nhà làm việc, các công trình xây dựng cơ bản giao thông vận tải… đó là việc xây dựng một cơ sở hạ tầng hiện đại, thuận tiện đáp ứng các yêu cầu cấp thiết cho sự phát triển của kinh tế xã hội cho hiện tại và tương lai. Việt Nam là một nước đang trong giai đoạn phát triển với dân số gần 80 triệu dân, tiềm năng phát triển rất lớn. Vì vậy trước mắt phải xây dựng một cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh hơn để đáp ứng tốc độ phát triển của đất nước để làm được điều này ngành xây dựng công nghiệp dân dụng và ngành sản xuất vật liệu xây dựng cần thiết phải đi trước một bước trong quá trình phát triển. Trong đó nghành sản xuất vật liệu xây dựng phải được ưu tiên đầu tư phát triển mạnh hơn. Vì vậy trong những năm qua Đảng và Nhà nước ta đã có những chính sách đầu tư phát triển hợp lý cho nghành VLXD đã và đang sản xuất các nhà maý sản xuất vật liệu xây dựng hiện đại công suất lớn ngang tầm với các nước trong khu vực và các nước phát triển trên thế giới. Cùng với sự phát triển của nghành xây dựng, nhu cầu về các loại sản phẩm bê tông và bê tông cốt thép cho các nghành xây dựng cơ bản rất lớn. Nó đóng vai trò quan trọng hàng đầu các vật liệu sử dụng cho xây dựng. Nhằm thoả mãn nhu cầu đó, ngành VLXD cần ưu tiên phát triển theo chiều sâu, đổi mới trang thiết bị, công nghệ sản xuất tiên tiến. Theo định hướng này ngành sản xuất bê tông và cấu kiện bê tông đúc sẵn đã và đang được nhà nước đầu tư thích đáng và đạt được một số kết quả khả quan. Các cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng cơ sở hạ tầng. Để đáp ứng được nhu cầu này cần thiết phải xây dựng các nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn nhằm đáp ứng được tốc độ phát triển cơ sở hạ tầng của nước ta nói chung, thủ đô Hà Nội nói riêng và trong tương lai. Là một sinh viên năm cuối của trường ĐHXD, sau những năm học tập và nghiên cứu tại trường, kết hợp những kiến thức được tìm hiểu qua những năm học, những kiến thức thực tế qua hai lần thực tập (Thực tập công nhân và thực tập cán bộ kĩ thuật) cùng với những kiến thức thực tế trong cuộc sống và trên các phương tiện thông tin hàng ngày như ti vi, sác báo, tạp chí…Để tổng hợp các kiến thức này và đánh giá qúa trình học tập nghiên cứu tại trường. Em xin được trình bày đề tài tốt nghiệp giả định “Thiết kế nhà máy bê tông, chế tạo cấu kiện xây dựng nhà ở. Công suất 70.000 m3 / năm ” Với các sản phẩm : “ Sản phẩm 1 : Panen sàn rỗng (lỗ rỗng tiết diện tròn) LxBxd = 2980x1590x220mm (khung hàn) LxBxd = 5860x1150x220mm (Cốt thép ứng suất trước) LxBxd = 6260x990x220mm (Cốt thép ứng suất trước). Công suất: 15000 m 3 /năm. Sản xuất theo công nghệ tổ hợp. Sản phẩm 2 : Panen sàn đặc và tường trong, công suất 30.000m3 /năm. + Panen sàn đặc: LxBxd = 5700x3180x100mm. + Panen tường trong: LxHxd = 6200x2780x120mm. Sản xuất theo công nghệ casset. Sản phẩm 3: Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 200#, 250#, 300#, 350#. Công suất 25.000 m3/năm .” Phần I : Giới thiệu chung Địa điểm xây dựng nhà máy Xây dựng nhà máy bê tông và bê tông đúc sẵn cần thiết phải gắn liền với thị trường tiêu thụ. Thị trường tiêu thụ các loại sản phẩm này là các khu đô thị, các trung tâm công nghiệp. Địa điểm xây dựng nhà máy phải phù hợp với các nguyên tắc thiết kế công nghiệp, phải đảm bảo cho chi phí vận chuyển nguyên vật liệu và tiêu thụ sản phẩm thấp. Đó là cơ sở để hạ giá thành sản phẩm, tạo sự cạnh tranh tốt trên thị trường với các sản phẩm cùng loại. Đồng thời địa điểm xây dựng nhà máy cũng phải không đặt quá gần trung tâm vì tại đó không thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, giá thành đất xây dựng lớn làm tăng chi phí đầu tư ban đầu dẫn đến hiệu quả kinh tế giảm. Sau khi nghiên cứu và xem xét các địa điểm xây dựng, tìm hiểu nhu cầu thực tế xây dựng của các tỉnh và thành phố lân cận, cũng như nguồn cung cấp nhiên liệu, nguyên vật liệu, hệ thống giao thông vận tải. Nhận thấy địa điểm nhà máy tại Thanh Trì - Hà Nội là rất hợp lý. Vậy đặt vị trí xây dựng nhà máy nằm trên địa phận xã Thịnh Liệt, huyện Thanh Trì, cách quốc lộ 1A 200 m, cách trung tâm thành phố Hà Nội 6 km về phía Nam là hợp lý do các mặt ưu điểm và thuận tiện sau : Về hệ thống giao thông vận tải : Huyện Thanh Trì là một huyện ngoại thành nằm ở cửa ngõ phía nam TP Hà Nội . Nằm trên tuyến đường giao thông đặc biết quan trọng là cuốc lộ 1A , tuyến đường Giải Phóng nối liền giao thông với nội thành . Tại đây có hệ thông đường sắt Bắc – Nam , nối liền với trung tâm kinh tế lớn trong cả nước và nó cũng gần sông Hồng thuận tiện cho việc vận chuyển bằng đường thuỷ , tao ra ưu thế lớn về giao thông , tạo điều kiện thuận lợi phát triển kinh tế cho huyện Thanh Trì . Nguồn cung cấp nguyên vật liệu:Vì địa điểm của nhà máy nằm ở huyện Thanh Trì, phía nam TP Hà Nội, là nơi thuận tiện cho giao thông vận tải bằng cả 3 tuyến giao thông đường bộ, đường sắt và đường thuỷ. Do vậy việc cung cấp nguyên vật liệu từ nơi khác tới nhà máy là rất thuận tiện. Các nguồn nguyên vật liệu được cung cấp về nhà máy bằng một hay cả ba tuyến đường . Mặt khác do việc xây dựng nhà máy gần Hà Nội là trung tâm lớn về kinh tế, văn hoá tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp, đào tạo, nâng cao trình độ cho đội ngũ cán bộ, công nhân lành nghề. Tiêu thụ sản phẩm: Thị trường tiêu thụ sản phẩm chính của nhà máy là Hà Nội và các tỉnh thành lân cận. Sản phẩm cấu kiện bê tông cốt thép được sản xuất tiêu thụ vào ban ngày. Hỗn hợp bê tông thương phẩm được tiêu thụ cả ngày khi có hợp đồng của khách hàng. Do thuận lợi về giao thông nên sản phẩm đựơc vận chuyển đi tiêu thụ dễ dàng, làm giảm chi phí vận chuyển nên tổng giá thành sản phẩm giảm. Tăng sức cạnh tranh trên thị trường. Vệ sinh môi trường: Vì địa điểm nhà máy xây dựng cách khu dân cư chính và tuyến quốc lộ khoảng 200 m. Do đó hoạt động của nhà máy ở vị trí này ít gây ảnh hưởng đến sản xuất công nghiệp và các hoạt động sống cũng như sinh hoạt của nhân dân. Để đảm bảo vệ sinh môi trường trong và xung quanh nhà máy ta bố trí trồng nhiều loại cây xanh làm giảm tiếng ồn. Kết luận: Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Thanh Trì - Hà Nội là hợp lý và thuận tiện. Giá thành đất xây dựng không cao, làm giảm chi phí đầu tư. Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu, lao động và tiêu thụ sản phẩm rất thuận lợi. Các yếu tố này rất phù hợp với nguyên tắc thiết kế dây chuyền công nghệ. Vậy ta chọn địa điểm xây dựng tại xã Thịnh Liệt – huyện Thanh Trì - Tp Hà Nội. Các nguồn cung cấp vật liệu chủ yếu là: * Đá dăm : Cung cấp từ mỏ khai thác ở mỏ Kiệu Khê và Lương Sơn (Ninh Bình ) vận chuyển về nhà máy bằng ôtô . * Cát :Từ Vĩnh Phúc vận chuyển bằng xà lan về cảng Phà Đen , Hà Nội , sau đó dùng ôtô đưa về nhà máy . * Xi măng Chin Phong, Bút Sơn … được vận chuyển về nhà máy bằng ô tô dưới dạng bao và chủ yếu là xe ôtô xi téc chuyên dụng để chở xi măng. * Thép : Sử dụng thép Thái Nguyên và các loại thép liên doanh được vận chuyển về nhà máy bằng ôtô , tàu hoả . * Điện nước , nhân lực :Do địa điểm nhà máy xây dựng gần khu dân cư lớn như Hà Nội , Thị trấn Văn Điển , nằm gần trạm điện Mai Động nên việc cung cấp điện nước rất thuận tiện . Nhân lực do nhà máy tuyển chọn từ các khu vực dân cư lân cận 1.2. Các loại sản phẩm và công nghệ sản xuất chúng Panen sàn rỗng: Là sản phẩm bê tông cốt thép có hình dạng và kết cấu Kích thước của sản phẩm: LxBxd = 2980x1590x220mm (khung hàn) Sử dụng mác bê tông : 300 Kg/cm3 Dmax cốt liệu :2 cm Tổng chiều dài của thép: 30x(180+1500)x2 + 2900x30 = 187800mm Khối lượng thép cho 1 sản phẩm: 41,7kg/sp Khối lượng của bê tông: Vsp – 8.VLr – VT = 1,042 – 0,421 – 0,0053 = 0,62m3/sp Panen sàn rỗng có kích thước: LxBxd = 5860x1190x220mm (Cốt thép ứng suất trước) Sử dụng mác bê tông : 300 Kg/cm3 Dmax cốt liệu :2 cm Tổng chiều dài của thép: 35x(180+1100)x2 + 5800x22 = 217200mm Khối lượng thép cho 1 sản phẩm: 48,22kg/sp Khối lượng của bê tông: Vsp – 6.VLr – VT = 1,534 – 0,621 – 0,0061 = 0,91m3/sp Panen sàn rỗng có kích thước: LxBxd = 6260x990x220mm (Cốt thép ứng suất trước). Sử dụng mác bê tông : 300 Kg/cm3 Dmax cốt liệu :2 cm Tổng chiều dài của thép: 39x(180 + 900)x2 + 6200x18 = 195840mm Khối lượng thép cho 1 sản phẩm: 43,48kg/sp Khối lượng của bê tông: Vsp – 5.VLr – VT = 1,363 – 0,553 – 0,0055 = 0,804m3/sp Panel sàn có kết cấu dạng tấm phẳng chịu lực trên toàn bộ chiều dài tấm. Phương pháp công nghệ để sản xuất: sử dụng phương pháp tổ hợp. Quá trình công nghệ như sau: Cẩu khuôn vào vị trí (làm sạch và lau dầu) Đặt lớp cốt thép dưới vào khuôn Khung cốt thép Đặt khuôn lên bàn rung Phân xưởng trộn Rải hỗn hợp bê tông Máy phân phối bê tông Luồn các ống tạo rỗng vào Khung thép Đặt lớp cốt thép trên và các chi tiết chờ Rải hỗn hợp bê tông còn lại Đặt tấm gia trọng Rút lõi tạo rỗng và nâng tấm gia trọng lên Cẩu khuôn và cấu kiện đưa đi gia công nhiệt ẩm Tháo khuôn Khuôn Cẩu ra bãi sản phẩm Thuyết minh quá trình công nghệ sản xuất panel sàn rỗng: Người ta dùng cần cẩu đặt khuôn sau khi đã làm sạch và lau dầu, đặt cốt thép và lắp ghép xong trên máy đặt khuôn. Xe chạy trên các đường ray đặt giữa các khối rung đến khi các bánh trước chạm phải cơ cấu hạn chế, khoá hãm của xe bật ra. Khung đỡ khuôn được hạ xuống và khung được đặt xuống khối rung của bàn rung, sau đó máy đặt khuôn trở về vị trí cũ để nhận khuôn khác. Sau khi ấn nút điều khiển, máy phân phối bê tông chuyển dịch dọc theo khuôn, vừa di chuyển vừa đổ lóp bê tông đầu tiên. Sau đó không lâu các ống tạo rỗng từ từ luồn vào trong khuôn, để luồn các ống tạo rỗng dễ dàng người ta cho bàn rung làm việc. Chuyển động của bộ phận tạo rỗng được ngừng lại nhờ con ngắt cuối. Sau khi đặt xong lưới thép ở trên và các chi tiết chờ thì máy đổ bê tông đi ngược trở lại, nó đổ phần hỗn hợp bê tông còn lại với độ sụt SN = 2 – 3cm. Lại cho bàn rung làm việc lần thứ hai, đồng thời đặt tấm gia trọng xuống, các mô tơ rung của nó làm việc. Khi bê tông trong khuôn được lèn chặt xong thì người ta cho bàn rung ngừng làm việc, rút lõi tạo rỗng ra khỏi khuôn và nâng tấm gia trọng lên. Khuôn cùng cấu kiện đã tạo hình được cẩu lấy ra khỏi bàn tạo hình để đưa đi gia công nhiệt ẩm. Panen sàn đặc: Là sản phẩm bê tông cốt thép có hình dạng: Kích thước của sản phẩm: LxBxd = 5700x3180x100mm Tổng chiều dài của thép: 33x(60 + 3100)x2 + 5600x64 = 566960mm Khối lượng thép cho 1 sản phẩm: 125,86kg/sp Khối lượng của bê tông: Vsp – VT = 1,812 – 0,016 = 1,79m3/sp Panel sàn có kết cấu dạng tấm phẳng chịu lực trên toàn bộ chiều dài tấm. Panel tường trong: có kích thước: LxHxd = 6200x2780x120mm Sử dụng mác bê tông : 250 Kg/cm3 Dmax cốt liệu :2 cm Tổng chiều dài của thép: 38x(80 + 2700)x2 + 6100x28 = 382080mm Khối lượng thép cho 1 sản phẩm: 84,82kg/sp Khối lượng của bê tông: Vsp – VT = 2,068 – 0,011 = 2,057m3/sp Phân xưởng trộn Phương pháp công nghệ để sản xuất: phương pháp tạo hình trong khuôn caset. Làm sạch và lau dầu Phân xưởng thép Hỗn hợp bê tông Đặt khung cốt thép và các chi tiết chờ ống dẫn Buồng bơm Khung cốt thép Buồng khử tốc Rải hỗn hợp bê tông và lèn chặt Thiết bị caset Gia công nhiệt ẩm Bãi sản phẩm Thuyết minh quá trình công nghệ: Chuẩn bị khuôn để tạo hình, thường được tiến hành sau khi tháo khuôn. Công việc này bắt đầu từ việc làm sạch các vách bằng máy làm sạch chuyên dụng. Máy có cấu tạo: trên mặt có lắp long đen quay tự do, hai đĩa được treo trên khung, trên mỗi đĩa có ba bộ long đen. Các long đen này quay tự do trên các trục, đặt lệch tương đối nhau một góc 1200. Người ta cho đầu làm việc của máy vào trong các ngăn ở giữa các vách. Khi đĩa quay tròn, các long đen trượt trên bề mặt các vách, tẩy sạch các hạt và màng vữa xi măng. Ngoài ra, chúng ta còn sử dụng phương pháp hoá học, bằng cách rửa thành khuôn bằng dung dịch 10% acid clohydric kỹ thuật. Việc làm sạch khuôn bằng phương pháp hoá học được tiến hành 1 – 2 lần trong một năm. Sau khi làm sạch người ta lau dầu bề mặt của vách ngăn bằng dầu nhũ tương thành một lớp mỏng đồng đều bằng vòi phun lắp trên cần cẩu. Đặt khung cốt thép và các chi tiết chờ: sau khi làm sạch và lau dầu khuôn người ta tiến hành đặt cốt thép. Vị trí thiết kế của khung cốt thép trong khuôn được xác định bằng các linh kiện định vị lắp vào các thanh cốt thép. Các linh kiện này có thể là mẩu vữa xi măng được chế tạo sẵn có hình hộp diêm và có râu thép để buộc nó vào thanh cốt thép, hay có đồng xu nhựa hoặc kim loại lắp vào thanh cốt thép ở những điểm cần thiết. Tiến hành lần lượt với các vách ngăn, sau đó đẩy các vách ngăn lại thành hộp, tiếp theo chỉnh các vách ngăn và ép sát chúng lại với nhau. Hỗn hợp bê tông sau khi trộn được vận chuyển đến thiết bị casset bằng không khí nén theo đường ống được tiến hành như sau: hỗn hợp bê tông từ trong máy trộn được đổ vào bunke phân phối, từ đó qua cửa tháo nó đi vào bơm dùng không khí nén. Từ buồng góp, không khí nén được đưa vào buồng bơm, đẩy hỗn hợp bê tông vào đường ống dẫn. Từ đường ống dẫn, hỗn hợp đi vào buồng khử tốc, không khí nén giãn ra và tách khỏi bê tông, sau đó qua ống ra ngoài trời, còn hỗn hợp bê tông lắng xuống dưới tác dụng của trọng lực qua ống máng cao su vào các ngăn của thiết bị casset. Lèn chặt hỗn hợp bê tông: tuỳ theo kết cấu của thiết bị casset, hỗn hợp bê tông trong các ngăn của nó có thể được lèn chặt bằng nhiều cách. Ta chọn cách cho chấn động truyền vào qua khung cốt thép, qua bản thép lắp vào Vibrator, bằng cách rung các vách ngăn hay bằng đáy rung và nếu bề dày cấu kiện lớn có thể lèn chặt bằng đầm dùi. Tổng thời gian chuẩn bị khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông kéo dài từ 1,5 – 2 giờ. Gia công nhiệt ẩm trong khuôn casét: việc gia công nhiệt các cấu kiện bê tông trong các khuôn casét thường được tiến hành bằng cách đốt nóng tiếp xúc qua các vách nhiệt. Đặc điểm cơ bản của loại gia công nhiệt này là cách ly hoàn toàn cấu kiện được đốt nóng với môi trường xung quanh, trong trường hợp này loại trừ khả năng trao đổi ẩm giữa bê tông và chất tải nhiệt nằm trong khoang kín của vách nhiệt. Vì cấu kiện gần như được nằm trong hộp kín của khuôn caset, cho phép ta dùng chế độ gia công nhiệt cứng, có nghĩa là dùng hơi nước 1000C đưa vào các khoang của vách nhiệt đốt nóng bê tông trong cấu kiện lên nhiệt độ 85 – 950C trong thời gian ngắn, mà không sợ làm mất nước của bê tông, gây ra biến dạng dẫn đến làm giảm cường độ cuối cùng của bê tông trong cấu kiện. Tổng thời gian gia công nhiệt khoảng từ 8 – 12giờ. Hỗn hợp bê tông thương phẩm: Bao gồm 4 mác: 200#, 250#, 300#, 350#. 1.3 Yêu cầu với nguyên liệu dùng để sản xuất sản phẩm. 1.3.1.Yêu cầu cốt liệu. Cốt liệu lớn và nhỏ trong bê tông là thành phần cơ bản chiếm một phần thể tích và khối lượng lớn nhất ảnh hưởng lớn đến tính chất của hỗn hợp bê tông đến lượng dùng nước, lượng dùng xi măng và các tính chất cơ lý đàn hồi của bê tông. Do đó việc lựa chọn thích hợp cốt liệu về chủng loại, giá thành, đặc tính kỹ thuật có tác dụng quyết định đối với chất liệu và giá thành bê tông. A: Cốt liệu lớn: Nhà máy sử dụng cốt liệu lớn là đá dăm mua từ mỏ đá Kiên Khê và Lương Sơn (Ninh Bình). Các loại đá răm đưa về nhà máy bằng ô tô. Các loại đá dăm phải đảm bảo yêu cầu về tính chất cơ lý, cũng như hình dạng, cấp cỡ hạt như: Đường kính cốt liệu Dmax=20 mm Khối lượng thể tích yêu cầu từ 1400 – 1500 kg/m3. Cấp phối hạt theo quy phạm. Từng cấp hạt của cốt liệu thô nằm trong phạm vi sau: Kích thước mắt sàng Dmin Dmax 1,25 Pmax Lượng sót tích luỹ trên sàng 95100 4070 05 0 Chất lượng cốt liệu lớn cần được đánh giá theo hàm lượng hạt bụi bẩn có trong nó. Lượng bụi có trong cốt liệu không được vượt quá 1% tổng khối lượng. Cốt liệu cũng được đánh giá bằng % hạt dẹt. Yêu cầu đối với lượng hạt dẹt không vượt quá 15% ( hạt dẹt ảnh hưởng xấu tới cường độ bê tông ). Khi đánh giá chất lượng cốt liệu, thử độ bền của chúng có ý nghĩa quan trọng. Mác độ bền nén của đá gốc trong trạng thái bão hoà nước cần cao hơn mác của bê tông 1,5 lần với bê tông mác 300 và 2 lần với bê tông mác 400. Do vậy cường độ đá răm để sản xuất cần đạt 8001200kg/cm2. Hệ số biến dạng dài của cốt liệu cũng ảnh hưởng lớn đến cường độ vì hệ số này làm cho cường độ đá răm giảm, khi thay đổi hàm ẩm, thì hệ số này thay đổi đáng kể, gây ra ứng suất biến dạng là nguyên nhân phá hoại của bê tông. B: Cốt liệu nhỏ: Cát sông tự nhiên thường có dạng hạt tròn bề mặt nhẵn, sạch được lấy từ vĩnh phúc vận chuyển bằng xà lan về bên phà Đen, sau đó dùng ô tô đưa về nhà máy. Cát được nhập về nhà máy đảm bảo các yêu cầu về: Khối lượng thể tích : 1,41,45 tấn/m3. Khối lượng riêng: 2,62,7 tấn/m3. Hàm lượng tạp chất có hại nhỏ hơn 3%. Cấp phối hạt phải nằm trong phạm vi cho phép. Cấp phối hạt biểu thị bằng đường cong tích luỹ cấp hạt của nó không vượt quá ngoài miền giới hạn theo quy phạm. Việc lựa chọn thành phần cấp phối hợp lý có giá trị lớn trong việc gia tăng cường độ hỗn hợp bê tông. 1.3.2 Xi măng Sử dụng xi măng poóc lăng có mác cao PC- 40, các chỉ tiêu yêu cầu đối với xi măng là: + Đảm bảo yêu cầu về cường độ đạt mác của từng loại xi măng. Đối với xi măng PC – 40 thì cường độ nén mẫu tiêu chuẩn ở 28 ngày là 400 kg/cm2. + Độ mịn phải đạt tỷ diện tích: 36003900 cm2/g. + Khối lượng thể tích tuyệt đối: 3,05 3,15 (T/m3). + Lượng nước tiêu chuẩn 2628% + Thời gian bắt đầu ninh kết: không dưới 45 phút + Thời gian kết thúc ninh kết: không quá 12 giờ. + Đảm bảo yêu cầu về cường độ. Trong điều kiện tiêu chuẩn cường độ thí nghiệm sau 3 ngày không dưới 200 kg/cm2 đối với xi măng. 1.3.3. Phụ gia cho sản xuất hỗn hợp bê tông Phụ gia được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau: + Để tăng cường tính công tác : sử dụng các loại phụ gia tăng dẻo, giảm được lượng nước sử dụng tăng được tính công tác và cường độ bê tông. + Để thúc đẩy nhanh qua strình ninh kết: sử dụng quá trình ninh kết: sử dụng cac loại phụ gia nhiều muối NaCl, CaCl2 . Tuy nhiên cần khống chế các loại phụ gia này theo hàm lượng cho phép bởi các gốc Cl- và SO42- gây ra ăn mòn cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép. 1.3.4. Nước Để hoà tan hỗn hợp bê tông sử dụng nước sạch không chứa muối a xít, tạp chất hữu cơ và chất bẩn, dầu mỡ trong sản xuất và sinh hoạt. Nước trong thành phố do khu công nghiệp thải ra có hàm lượng muối> 500 mg/l hoặc chứa trên 2700 mg/l ion SO42- hoặc PH<4 là nước mang tính a xít không thể sử dụng để nhào trộn bê tông được. Ta có thể sử dụng các loại nước máy, nước giếng khoan đảm bảo chất lượng và kiểm tra bằng cách kiểm tra cường độ bê tông. 1.3.5. Cốt thép Thép thanh sử dụng chế tạo sản phẩm ống nước là thép AII 1418 Thép dài sử dụng loại 68(AI) Tính cấp phối bê tông . 1.Tính cấp phối cho sản phẩm bê tông dùng sản xuất cấu kiện panel sàn rỗng. Mác bê tông thiết kế 300 # . Nguyên vật liệu để sản xuất gồm : Xi măng Chinh Phong PC 40 . rax= 3,1 ( g/cm3) : Khối lượng riêng của xi măng . gox = 1,2 ( g/cm3) : Khối lượng thể tích của xi măng . Đá dăm : Dmax = 20 ( mm ) rađ = 2,7 ( g/cm3 ); gođ = 1,45 ( g/cm3) . cát vàng : rac = 2,65 ( g/cm3 ); goc = 1,6 ( g/cm3); Wc = 5% . Xác định tỉ lệ X/ N theo công thức Bôlômây – Skramtaiep . . Trong đó :Rx = 400 . Rb = 300 : Mác bê tông. A = 0,6 : Đối với vật liệu có phẩm chất trung bình . Xác định lượng dùng nước sơ bộ cho 1 m3 bê tông: vì là cấu kiện lắp ghép nhà ở nên chọn độ sụt SN = 13cm, Wc = 5% Tra bảng 5.8 ( Trang 102 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng 1). Ta có lượng dùng nước 210 lít. Vậy lượng dùng xi măng là : . Lượng dùng cốt liệu lớn cho 1 m3 bê tông là: (*) Trong đó : Rd : Độ rỗng của cốt liệu được tính theo công thức sau: rd = 1- Kd = 1,43 :Hệ số dư của vữa trong bê tông. (Tra bảng 5.7 tài liệu tham khảo BTXM 1). (*) = . Thay số vào ta có Đ = C = = Vậy cấp phối sơ bộ là : Bảng vật liệu dùng cho 1 m3 bê tông mác 300 # . Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng(kg) 367 592 1210 210 2. Tính cấp phối cho sản phẩm bê tông dùng sản xuất cấu kiện panel sàn đặc. Mác bê tông thiết kế 250 # . Nguyên vật liệu dùng để sản xuất gồm : Ximăng ChingPhong PC40. Khối lượng riêng của ximăng . gox= 1,2 (g/cm3) Khối lượng thể tích của xi măng. Đá dăm : Dmax = 20 (mm) rad = 2,7 (g/cm3); rod = 1,45 (g/cm3) Cát vàng : rac = 2,65 (g/cm3); roc = 1,6 (g/cm3); Wc = 5% Xác định tỷ lệ X/N theo công thức Bôlômây Skramtaev Trong đó: Rx = 400 Rb = 250 Mác bê tông A = 0,6 Đối với vật liệu có phẩm chất trung bình . Xác định lượng dùng nước sơ bộ cho 1 m3 bê tông: vì là cấu kiện lắp ghép nhà ở nên chọn độ sụt SN = 13cm, tra bảng 5.8 (tài liệu tham khảo công nghệ bê tông xi măng I). Ta có lượng dùng nước là 210 lít. Vậy lượng dùng xi măng là: Lượng dùng cốt liệu lớn cho 1m3 bê tông là: D = trong đó: r Độ rỗng của cốt liệu (với =0,46 được tính ở trên ) kd = 1,39: hệ số dư của vữa trong bê tông là: D = *.Tra bảng 5.7 trang 99 tài liệu tham khảo bê tông XM. Vậy cấp phối sơ bộ là: I: : : = 1 : 1,89 : 3,8 : 0,65 Bảng vật liệu dùng cho 1m3 bê tông mác 250# Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng(kg) 323 610 1229 210 3.Tính cấp phối cho bê tông thương phẩm mác 200# Mác bê tông thiết kế.200# Nguyên liệu để sản xuất gồm Ximăng ChingPhong pc30. =3,1(g/cm3). Khối lượng riêng của xi măng. (g/cm3) Khối lượng thể tích của xi măng. Đá dăm: D= 20(mm). =2,7(g/cm3); (g/cm3) Cát vàng : W = 5% Xác định tỷ lệ X/N theo công thức Bôlômây-Skramtev Trong đó : R= 300 R= 200 Mác bê tông A = 0,6. Đối với vật liệu có phẩm chất trung bình Xác định lượng dùng nước sơ bộ cho 1 m3 bê tông: vì là cấu kiện lắp ghép nhà ở nên chọn độ sụt SN = 13cm, Wc = 5% Tra bảng 5.8 (Trang 102 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng I).Ta có lượng dùng nước 210 lít. Vậy lượng dùng xi măng là: Dùng cốt liệu lớn cho 1m3 bê tông là: D= trong đó: r Độ rỗng của cốt liệu (=0,46 tính được ở trên) k=1,4. Hệ số dư của vữa trong bê tông (ktrong bảng 5.7 trang 99 tài liệu tham khảo BTXM) Vởy cấp phối cho 1m3 bê tông là: Bảng dùng vật liệu cho 1m3 bê tông mác 200 Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng 338 603 1225 210 4.Tình cấp phối cho sản phẩm bê tông 350# Mác bê tông thiết kế :350 Nguyên vật liệu để sản xuất gồm Xi măng ChinhPhong PC40 =3,1(g/cm3) : Khối lượng riêng của XM. =1,2 (g/cm3) : Khối lượng thể tích của XM. Đá dăm Dmax=20 (mm) =2,7 (g/cm3); =1,45 (g/cm3) Cát vàng =2,65 (g/cm3); =1,6 (g/cm3); Wc=5% Xác định tỷ lệ X/N theo công thức Bôlômay Skramtaev Trong đó: Rx=400# Rb=350 : Mác bê tông A=0,6 Xác định lượng dùng nước sơ bộ cho 1 m3 bê tông: vì là cấu kiện lắp ghép nhà ở nên chọn độ sụt SN = 13cm, Wc = 5% Tra bảng 5.8 ( Trang 102 sách Giáo trình công nghệ bê tông xi măng 1 ). Ta có lượng dùng nước 210 lít. Vậy lượng dùng xi măng là: Cột liệu lớn cho 1m3 bê tông là: Trong đó: rd: Độ rỗng của cột liệu (với rd =0,46 được tính ở trên) kd =1,5. Hệ số dư của vữa trong bê tông. kd chọn dựa vào bảng 5.7-trang 99 - tài liệu tham khảo CNBTXM1) Lượng dùng cát: C = C =. Vậy cấp phối sơ bộ là: 1: Bảng dùng vật liệu cho 1m3 bê tông mác 350#: Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng(kg) 412 585 1179 210 Theo cách tính toán như trên ta có bảng cấp phối: S TT Loại cấp phối Mác BT Độ sụt KLTT (kg/m3) Các vật liệu sử dụng XM C Đ N 1 Cấp phối 1 350 13 2386 412 585 1179 210 2 Cấp phối 2 300 13 2380 368 592 1210 210 3 Cấp phối 3 250 13 2372 323 610 1229 210 4 Cấp phối 4 200 13 2376 338 603 1225 210 Các cấp phối trên mới được tính toán sơ bộ. Trước khi sử dụng cần được điều chỉnh lại các thông số cấp phối và cấp phối thực tế được cộng thêm lượng hao hụt sau quá trình trộn và phụ thuộc vào tính chất của nguyên vật liệu thực tế. Với quá trình sản xuất thì lượng hao hụt là 1%. Ta có bảng cấp phối: S TT Loại cấp phối MácBT Độ sụt KLTT (kg/m3) Các vật liệu sử dụng XM C Đ N 1 Cấp phối 1 350 13 2401 416 591 1191 212 2 Cấp phối 2 300 13 2404 371 598 1222 212 3 Cấp phối 3 250 13 2396 326 616 1241 212 4 Cấp phối 4 200 13 2400 341 609 1237 212 Tại nhà máy, nguồn cung cấp nguyên vật liệu đảm bảo ổn định vật liệu được bảo quản trong bunke hay xilô. Tuy nhiên, độ ẩm của vật liệu có thể thay đổi khá lớn do tác động của khí hậu môi trường. Do vậy, cần có bộ phận thí nghiệm để điều chỉnh lượng nước dùng cần thiết đảm bảo yêu cầu của bê tông và lượng dùng XM. Để xem xét đầy đủ ảnh hưởng của các thông số chưa được đưa vào công thức tính toán cần phải tiến hành các thí nghiệm về cường độ để lập mối quan hệ giữa Rb=(x,4). để điều chỉnh các thông số cấp phối bê tông, cần phải xác định lại độ ẩm của nguyên vật liệu, tiến hành các mẻ trộn thử nhằm nâng cao độ chính xác, đảm bảo cường độ và tính công tác cho hõn hợp bê tông. Số lượng mẻ trộn thử phụ thuộc vào mức độ chính xác yêu cầu của cấp phối bê tông, kiểm tra các thông số về tính công tác, các mẫu bê tông được chế tạo dưỡng hộ và bảo quản theo tiêu chuẩn. Sau đó mẫu bê tông được kiểm tra và đánh giá chất lượng của mẫu, qua đó đánh gía chất lượng của bê tông. 1.5. Kế hoạch sản xuất của nhà máy Theo thiết kế nhà máy có công suất 70000m3/năm, sản phẩm là panel sàn rỗng, panel sàn đặc, panel tường trong và bê tông thường phẩm. Dựa theo các điều kiện làm việc và công nghệ sản xuất ta chọn chế độ sản xuất của nhà máy như sau: Số ngày trong năm: 365 ngày. Số ngày nghỉ thứ bảy + chủ nhật: 104 ngày. Số ngày nghỉ tết + lễ (2-9, 1-5): 6 ngày Số ngày nghỉ sửa chữa: 7 ngày Số ngày làm việc là: 365 – (104 + 6 + 7) =248 ngày Đối với phân xưởng sản xuất: các phân xưởng tiếp nhận, trộn gia công nhiệt, bốc xếp làm việc 3 ca số giờ làm việc trong ca là: 7,5 giờ và 30 phút giao ca số giờ làm việc là 248*7,5*3 = 5580 giờ/năm. Các phân xưởng thép, tạo hình ngày làm việc 2 ca số giờ làm việc trong ca là: 7,5 giờ và 30 phút giao ca số giờ làm việc là 248*7,5*2 = 3720 giờ/năm. Bảng thống kê quỹ thời gian Khu vực làm việc Kế hoạch làm việc trong năm Năm Ngày Ca Giờ Sản xuất cấu kiện Khu gia công nhiệt, trộn, tiếp nhận, bốc xếp 1 248 744 5580 Các khu sản xuất thép và tạo hình 1 248 496 3720 Sản xuất bê tông thường phẩm 1 248 496 3720 Căn cứ vào yêu cầu công suất của nhà máy ta có: Bảng kế hoạch công suất của nhà máy trong năm: Loại sản phẩm Vbt sp(m3) Đơn vị Kế hoạch sản xuất Năm Ngày Ca Giờ Bê tông thương phẩm mác 200# m3 6500 26,2 13,1 1,75 Bê tông thương phẩm mác 250# m3 6500 26,2 13,1 1,75 Bê tông thương phẩm mác 300# m3 6000 24,2 12,1 1,6 Bê tông thương phẩm mác 350# m3 6000 24,2 12,1 1,6 Panel sàn rỗng (8 lỗ); mác 300# 0,62 m3 5000 20,1 10,1 1,34 Panel sàn rỗng (6 lỗ); mác 300# 0,91 m3 5000 20,1 10,1 1,34 Panel sàn rỗng (5 lỗ); mác 300# 0,804 m3 5000 20,1 10,1 1,34 Panel sàn đặc; mác 250# 1,79 m3 15000 60,5 30,2 4,03 Panel tường trong; mác 250# 2,057 m3 15000 60,5 30,2 4,03 Xi măng Dây chuyền công nghệ toàn nhà máy Thép Đá Cát Kho thép và Phân xưởng gia công cốt thép Nước Kho xi măng Kho cốt liệu Bơm khí nén Phân xưởng trộn Buồng bơm Khung thép Bê tông thương phẩm Buồng khử tốc ống dẫn Máy phân phối hỗn hợp bê tông Công nghệ caset Công nghệ tổ hợp Panel sàn đặc và tường trong Panel sàn rỗng Gia công nhiệt ẩm Cẩu sản phẩm ra bãi Tiêu thụ phần II : Công nghệ sản xuất 2.1 Tiếp nhận, vận chuyển và bảo quản nguyên vật liệu 2.1.1 Kế hoạch cung cấp các loại nguyên vật liệu Nhà máy bê tông công suất 70.000m3năm. Sản phẩm 1: panel tường trong 15.000 m3/năm. Sản phẩm 2: panel sàn đặc 15.000m3/năm. Sản phẩm 3: Hỗn hợp bê tông thường phẩm mác 200#, 250#, 300#, 350# 25.000m3/năm. Sản phẩm 4: panel sàn rỗng 15.000 m3/năm Lượng dùng nguyên vật liệu trong năm được xác định bằng cách tính toán khối lượng bê tông với cấp độ phân phối của mỗi loại sản phẩm lượng dùng vật liệu được xác định và thống kê trong các bảng sau: Bảng thống kê lượng dùng Xi Măng (Tấn) Loại sản phẩm Mác XM Kế hoạch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Bê tông thương phẩm mác 200# 300 2217 8,94 4,47 0,60 Bê tông thường phẩm mác 250# 400 2119 8,54 4,27 0,57 Bê tông thường phẩm mác 300# 400 2226 8,97 4,49 0,60 Bê tông thương phẩm mác 350# 400 2496 10,06 5,03 0,67 Panel sàn rỗng (8 lỗ); m._.