Đề tài Thiết kế nhà máy bêtông chế tạo một số cấu kiện xây dựng nhà ở ,công suất 80.000 m3/năm

Thiết kế tốt nghiệp nhà máy bêtông Mở đầu ở những thế kỷ trước, công tác xây dựng cơ bản ít phát triển , tốc độ xây dựng chậm vì chưa có một phương pháp xây dựng tiên tiến, chủ yếu thi công bằng tay mức độ cơ giới thấp và một nguyên nhân quan trọng là công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng chưa phát triển. Những năm 30 - 40 của thế kỷ 19, công nghiệp sản xuất ximăng poóclăng ra đời tạo ra một chuyển biến cơ bản trong xây dựng. Nhưng cho đến những năm 70á80 của thế kỷ này bêtông cốt thép mới được sử dụng vào các công trình xây dựng và từ đó chỉ một thời gian tương đối ngắn, loại vật liệu có nhiều tính ưu việt này đã được phát triển nhanh chóng và chiếm địa vị quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng.Trong quá trình sử dụng, cùng với sự phát minh ra nhiều loại bêtông và Bêtông cốt thép mới, người ta càng hoàn thiện phương pháp tính toán kết cấu, càng phát huy được tính năng ưu việt và hiệu quả sử dụng của chúng, do đó càng mở rộng phạm vi sử dụng của loại vật liệu này. Đồng thời với việc sử dụng bêtông và Bêtông cốt thép toàn khối, đổ tại chỗ, không bao lâu sau khi xuất hiện bêtông cốt thép , cấu kiện bêtông đúc sẵn ra đời. Vào những năm đầu của nửa cuối thế kỷ XIX người ta đã đúc những chiếc cột đèn đầu tiên bằng bêtông với lõi gỗ và những tà vẹt đường sắt bằng bêtông cốt thép xuất hiện lần đầu vào những năm 1877. Những năm cuối thế kỷ XIX, việc sử dụng những cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn có kết cấu đơn giản như cột, tấm tường bao che, khung cửa sổ, cầu thang… đã tương đối phổ biến. Những năm đầu của thế kỷ 20, kết cấu bêtông cốt thép đúc sẵn được sử dụng dưới dạng những kết cấu chịu lực như sàn gác, tấm lát vỉa hè, dầm và tấm lát mặt cầu nhịp bé, ống dẫn nước có đường kính không lớn. Những sản phẩm này thường được chế tạo bằng phương pháp thủ công với những mẻ trộn bêtông nhỏ bằng tay hoặc những máy trộn loại bé do đó sản xuất cấu kiện đúc sẵn bằng bêtông cốt thép còn bị hạn chế. Trong mười năm (1930á1940) việc sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép bằng thủ công được thay thế bằng phương pháp cơ giới và việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất các cấu kiện bêtông cốt thép được áp dụng tạo đièu kiện ra đời những nhà máy sản xuất các cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn. cũng trong mười năm này nhiều loại máy trộn xuất hiện, đồng thời nhiều phương thức đầm chặt bêtông bằng cơ giới như chấn động, cán, cán rung, li tâm hút chân không được sử dụng phổ biến, các phương pháp dưỡng hộ nhiệt, sử dụng các phụ gia rắn nhanh, ximăng rắn nhanh cho phép rút ngắn đáng kể quá trình sản xuất. Trong những năm gần đây, những thành tựu nghiên cứu về lý luận cũng như về phương pháp tính toán bêtông cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép phát triển và đặc biệt là thành công của việc nghiên cứu bêtông ứng suất trước được áp dụng vào sản xuất cấu kiện là một thành tựu có ý nghĩa to lớn. Nó cho phép tận dụng bêtông số hiệu cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm được bêtông và cốt thép, nhờ đó có thể thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối lượng, nâng cao năng lực chịu tải và khả năng chống nứt của cấu kiện bêtông cốt thép. Ngày nay ở những nước phát triển, cùng với việc công nghiệp hoá ngành xây dựng, cơ giới hoá thi công với phương pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bằng bêtông cốt thép và bêtông ứng suất trước được sử dụng hết sức rộng rãi, đặc biệt trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp với các loại cấu kiện có hình dáng kích thước và công dụng khác nhau như cột nhà, móng nền, dầm cầu chạy, vì kèo, tấm lợp, tấm tường. ở nhiều nước có những nhà máy sản xuất đồng bộ các cấu kiện cho từng loại nhà theo thiết kế định hình. Ngoài ra cấu kiện đúc sẵn bằng bêtông cốt thép cũng được sử dụng ngày càng rộng rãi vào các ngành xây dựng cầu đường, thuỷ lợi, sân bay, các loại cột điện, các dầm cầu nhịp lớn 30á40m, cột ống dài, các loại ống dẫn nước không áp và có áp, tấm ghép cho đập nước. Ngày nay với những trang bị kỹ thuật hiện đại có thể cơ giới hoá toàn bộ và tự động hoá nhiều khâu của dây truyền công nghệ trong các cơ sở sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn và do đó càng đáp ứng được nhu cầu to lớn của xây dựng cơ bản. Một trong những hướng phát triển của ngành sản xuất xây dựng nước ta là tận dụng tối đa kết cấu lắp ghép tiến tới công nghiệp hoá ngành xây dựng .Với yêu cầu như vậy thì nhiệm vụ của ngành sản xuất vật liệu xây dựng là rất to lớn và đầy thách thức .Với mong muốn ngành sản xuất xây dựng nói chung và ngành sản xuất vật liệu xây dựng nói riêng ngày càng phát triển tiến tới công nghiệp hoá chúng góp phần đưa ngành công nghiệp của nước nhà tiến xa hơn chúng em nhóm sinh viên gồm :Nguyễn Hữu Trung & Hoàng Nhân Trung bằng những kiến thức đã được học và tích luỹ trong trường Đại học Xây Dựng chúng em xin được đưa ra phương án '' Thiết kế nhà máy bêtông chế tạo một số cấu kiện xây dựng nhà ở ,công suất 80.000 m3/năm''. Đây cũng chính là nội dung bản báo cáo tốt nghiệp kỹ sư ngành vật liệu xây dựng. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GVC.TS.Nguyễn Thiện Ruệ cùng toàn thể các thầy, cô giáo trong bộ môn công nghệ Vật Liệu Xây Dựng đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này. Chúng em rất mong được sự góp ý của các thầy cô và các bạn. PHần i: Giới thiệu chung I.1. địa điểm xây dựng nhà máy Nhà máy được thiết kế xây dựng tại xã Thịnh Liệt, huyện Thanh Trì, cách trung tâm thành phố Hà Nội khoảng 15 km về phía Nam. Đây là vị trí hết sức thuận lợi cho việc cung cấp nguyên vật liệu cũng như tiêu thụ sản phẩm bằng cả đường sắt và việc vận chuyển bằng ôtô, chủ yếu từ các tỉnh như Hà Nam, Thanh Hoá. Đồng thời nhà máy không nằm trong phạm vi trung tâm thành phố nên việc sản xuất, vận chuyển ít ảnh hưởng đến vệ sinh môi trường, giao thông đi lại của dân cư. Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy: Đá dăm: Đá dăm được lấy từ Kiện Khê - Hà Nam với khoảng cách vận chuyển là 60 km, đá dăm được vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ có gắn rơmoóc Cát vàng: Nguồn cung cấp là cát vàng sông Lô, được vận chuyển về từ bãi cát đã khai thác với khoảng cách vận chuyển 20 km, cát được chở trên các ôtô tự đổ có gắn rơmoóc Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Bút Sơn - Hà Nam. Ximăng được vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng. Khoảng cách vận chuyển là 60 km Sắt thép: Nguồn cung cấp là nhà máy gang thép Thái Nguyên sắt thép được vận chuyển bằng ôtô với khoảng cách vận chuyển là 80 km. I.2. các loại sản phẩm của nhà máy và công nghệ sản xuất chúng 1. Bêtông thương phẩm. Nhà máy sản xuất các loại bêtông thương phẩm có các mác từ 200-400. Chất lượng của hỗn hợp bêtông sẽ quyết định chất lượng của sản phẩm mà nó tạo thành vì thế để sản xuất được sản phẩm có chất lượng tốt ta phải chú ý đến khâu chế tạo hỗn hợp bêtông. Để chế tạo được hỗn hợp bêtông tốt ta phải hiểu rõ về sự hình thành và cấu tạo của hỗn hợp bêtông , các tính chất của hỗn hợp bêtông , sự ảnh hưởng của các thành phần trong hỗn hợp bêtông đến các tính chất đó . Các thành phần tạo nên hỗn hợp bêtông bao gồm: cốt liệu, chất kết dính, nước và phụ gia. Các thành trong hỗn hợp bêtông được phối hợp theo một tỉ lệ nhất định và hợp lý, tuỳ theo các chỉ tiêu yêu cầu, được nhào trộn đồng đều nhưng chưa bắt đầu quá trình ninh kết và rắn chắc. Việc xác định tỷ lệ cấp phối và yêu cầu chất lượng của hỗn hợp bêtông không những nhằm đảm bảo các tính năng kĩ thuật của bêtông ở những tuổi nhất định mà còn phải thoả mãn các yêu cầu công nghệ, liên quan đến việc xác định thiết bị tạo hình, đổ khuôn , đầm chặt và các chế độ công tác khác. Các loại hỗn hợp bêtông thương phẩm sẽ được cung cấp cho thị trường tiêu thụ vào ban đêm khi mà thành phố cho phép các loại xe tải chuyên chở vào thành phố, vì vậy các loại hỗn hợp bêtông này sẽ được vận chuyển vào ban đêm và theo đơn đặt hàng. Với các công trình khác nhau cần có các chỉ tiêu kĩ thuật đối với hỗn hợp bêtông khác nhau. Chính vì vậy tại mỗi công trình xây dựng có những đòi hỏi khác nhau về chất lượng của hỗn hợp bêtông cả về cường độ lẫn tính công tác. 2.Panel sản rỗng (công suất 13.000m3/năm) Kích thước sản phẩm : LxBx=2980x1890x220 Tổng chiều dài cốt thép : 6 = 30x1500x2 = 90.000 mm = 0,0025m3 =19,625 kg 10 = 4x2900 = 11.600 mm = 0,0009 m3 = 7,065 kg 16 = 12x2900 = 34.800 mm = 0,007 m3 = 54,95 kg Vậy khối lượng thép cho một sản phẩm là : 81,638 kg Khối lượng của bêtông là Vbt = Vsp – 8.Vlr – Vth = 2980x1590x220 – 0,421 – 0,0104 = 0,61 m3/sp Kích thước sản phẩm LxBx= 5860x1190x220 Tổng chiều dài của thép là : 6 = 35x1160x2 = 81.200mm = 0,0023 m3 = 18,055 kg 16 = 12x5800 = 69.600 mm = 0,014 m3 = 109,9 kg Khối lượng thép cho một sản phẩm : 127,955kg Khối lượng của bêtông : Vbt = Vsp – 6Vlr – Vth = 1,534- 0,621 – 0,0163 = 0,75 m3/sp Kích thước LxBx= 6260x990x220 Tổng chiều dài của thép là : 6 = 39x90x2 = 70.200 mm = 0,002 m3 =15,7 kg 10 = 2x6200 = 12.400 mm = 0,001 m3 = 7,85 kg 16 = 8x6200 = 49600 mm = 0,01 m3 = 78,5 kg Khối lượng thép dùng cho một sản phẩm : 102,05 kg Khối lượng của bêtông : Vbt= Vsp – 5Vlr –Vth = 1,368 – 0,553 – 0,013 = 0,797m3/sp Trong các sản phẩm panel sàn rỗng trên ta đều sử dụng bêtông mác 300, Dmax cốt liệu là 20mm . Với công suất yêu cầu là 13.000 m3/năm là khá lớn nên yêu cầu công nghệ phải cơ giới hoá cao chính vì thế ta lựa chọn phương án công nghệ ở đây theo dây chuyền tổ hợp . Sơ đồ dây chuyền công nghệ như sau Làm sạch lau dàu khuôn Khung cốt thép Đặt lớp cốt thép dưới vào khuôn Đặt khuôn lên bàn rung Phân xưởng trộn Rải hỗn hợp bêtông Máy đổ bêtông Luồn các ống tạo rỗng vào Khung thép Đặt lớp cốt thép trên và chi tiết chờ Rải hỗn hợp bêtông còn lại Đặt tấm gia trọng Rút lõi tạo rỗng Nâng tấm gia trọng Gia công nhiệt ẩm Tháo khuôn Bãi sản phẩm Trong dây chuyền sản xuất này khuôn và cấu kiện được di chuyển nhờ cần cẩu hay bàn con lăn đến các vị trí công nghệ ,mà các vị trí công nghệ của nó được trang bị máy móc –thiết bị chuyên dụng . Công nghệ dây chuyền tổ hợp được sử dụng rộng rãi vì ưu điểm cơ bản của nó là tính toàn năng và khả năng nhanh chóng thay đổi việc sản xuất các cấu kiện này sang các cấu kiện khác mà không yêu cầu đầu tư lớn .Dây chuyền này sản xuất có lãI cao nếu sản xuất hàng loạt (ví dụ như panel sàn ,mái…).Phương pháp này sử dụng có hiệu quả khi sản xuất các cấu kiện bêtông có bề rộng dưới 3 m ,chiều dài dưới 12m và chiều cao dưới 1m . Trên tuyến công nghệ tạo hình tổ hợp người ta thực hiện tất cả các thao tác công nghệ tạo hình hay một số thao tác ,bắt đầu từ việc tháo và làm sạch khuôn cho đến khi chuyển sản phẩm và kho và đưa khuôn quay trở lại để bắt đầu một chu trình sản xuất tiếp theo . Chất lượng của phương pháp sản xuất cũng như các phương pháp khác phụ thuộc rất nhiều vào mức độ hoàn thiện và kết cấu của các máy tạo hình bằng chấn động ,độ kín khít và chất lượng của khuôn ,không để cho không khí bị hút vào trong hốn hợp bêtông khi rung và không để rò rỉ hồ ximăng cũng như sử dụng các loại dầu lau khuôn tốt . Các vị trí chính của tuyến công nghệ này là : chuẩn bị , tạo hình ,gia công nhiệt và tháo khuôn hoàn thiện sản phẩm . ở vị trí chuẩn bị , người ta tiến hành làm sạch khuôn và các trang bị của nó ,lắp ghép khuôn và lau dầu , đặt các khung cốt thép ,các lưới ở dưới và các chi tiết chờ vào khuôn , còn đối với các kết cấu bêtông cốt thép ứng suất trước ,đặt kéo căng và neo các linh kiện cốt thép ứng suất trước ,đặt các linh kiện cốt thép thường và các chi tiết chờ , tiếp theo là vận chuyển khuôn đến vị trí tạo hình . Vị trí tạo hình dùng để đổ và lèn chặt lớp trang trí và hỗn hợp bêtông (có thể tiến hành một lần hoặc nhiều lần) ; trên bề mặt bêtông này người ta đật lớp cốt thép thứ hai , là phẳng bề mặt cấu kiện và hoàn thiện , tháo các bộ phận của thành khuôn (tháo khuôn ngay) và vận chuyển khuôn hay các mâm khuôn cùng cấu kiện vào bể gia công nhiệt ; chu trình của vị trí tạo hình mất khoảng 15-20 phút ,khi sử dụng thiết bị tạo hình tự động hoá mất khoảng 12-15 phút ,còn khi tạo hình các tấm panel nhiều lỗ rỗng hay các tấm panel có trang trí ,cũng như các cấu kiện dài 12 m mất không quá 20 phút . Tại vị trí gia công nhiệt xảy ra qua trình cứng rắn của bê tông , lấy khuôn cùng các cấu kiện ra khỏi và đưa chúng đến vị trí tháo khuôn . ở công đoạn tháo khuôn và làm nguội cấu kiện , người ta tiến hành hoàn thiện và trang trí bề mặt của bêtông đã cứng rắn (nếu cần thiết) , kiểm tra cấu kiện ,sửa chữa những khuyết tật nhỏ , nghiệm thu của KCS và vận chuyển vào kho sản phẩm ,cũng như đưa khuôn quay trở lại vị tạo hình các cấu kiện cho chu trình tíêp theo . Ngoài ra ,còn phảI tính đến các diện tích phụ để dự trữ các khung cốt thép , chi tiết chờ ,vật liệu cách nhiệt v.v.. diện tích để các khuôn dự trữ và các trang bị cũng như sửa chữa chúng thường xuyên ,cũng như bệ để thí nghiệm cả cấu kiện . Thời gian để hoàn thành tất cả thao tác trên các vị trí khác nhau là không giống nhau .Một số thao tác của chu trình công nghệ có thể được thực hiện đồng thời với thao tác khác (ví dụ tháo khuôn ,kiểm tra sản phẩm và chuẩn bị khuôn có thể được tiến hành cùng một lúc với việc tạo hình ). 3.panel sàn đặc và tường trong (công suất 35.000 m3/năm) Kích thước panel sàn đặc : LxBx= 5700x3180x100 Khối lượng cốt thép 33x(60+3100)x2 + 5600x64 = 566.960 mm = 0,016 m3 = 125,6kg Khối lượng của bêtông là :Vbt = Vsp – Vth = 1,812-0,016 = 1,79 m3 Panel tường trong : LxBx = 6200x3000x120 Tổng chiều dài của thép : 38x(80+2700)x2 +6100x28 = 382.080 mm =0,011 m3 Khối lượng thép một sản phẩm là 86,35 kg/sp Khối lượng của bêtông là : Vbt = Vsp – Vth = 2,086 – 0,011 = 2,057 m3 Do đặc điểm của panel sàn đặc và tường trong là các tấm đặc nên ta lựa chọn phương án công nghệ ở đây là tạo hình trong khuôn casét .Bêtông sử dụng mác 250 và Dmax cốt liệu là 20mm Sơ đồ công nghệ Phân xưởng thép Phân xưởng trộn Làm sạch lau dầu và lắp khuôn Hỗn hợp bêtông Lưới cốt thép Đặt khung cốt thép và chi tiết chờ ống dẫn Buồng bơm Thiết bị caset Rải hỗn hợp bêtông và lèn chặt Buồng khử tốc Gia công nhiệt ẩm Tháo khuôn Bãi sản phẩm Trong phương pháp này cấu kiện được tạo hình ở vị trí thẳng đứng trong hệ thống khuôn hộp đứng ,cố định bằng kim loại .Bêtông của cấu kiện được gia công nhiệt ẩm ngay trong các khuôn hộp này . Công nghệ chế tạo cấu kiện bêtông cốt thép trong khuôn casét gồm các thao tác chính sau đây: Chuẩn bị khuôn để tạo hình ,đặt khung cốt thép và các chi tiết chờ ,đổ và lèn chặt hỗn hợp bêtông ,gia công nhiệt và tháo khuôn cấu kiện . Chuẩn bị khuôn : Việc chuẩn bị khuôn thường được tiến hành sau khi tháo khuôn và lấy cấu kiện ra .Công việc này bắt đầu từ việc làm sạch các vách ngăn ,trong khi đó thường tiến hành làm sạch khuôn cẩn thận bằng phương pháp cơ học sau 20-30 chu trình tạo hình của thiết bị casét .Làm sạch các vách ngăn của thiết bị casét bằng phương pháp cơ học là phương pháp khó khăn và tốn thời gian .ở nhiều nơi ,để làm sạch khuôn người ta thường dùng các máy chuyên dụng ,cơ cấu làm việc của chúng là các chổi thép quây tròn nhờ động cơ điện ,nhưng chúng thường làm xước bề mặt kim loại của vách . Máy làm việc chuyên dụng có hiệu quả hơn là máy cấu tạo từ hai đĩa thép quay tròn ,trên mặt của nó có lắp các long đen quay tự do .Hai đĩa này được treo trên khung ,trên mỗi đĩa có 3 bộ long đen .Các long đen này quay tự do trên các trục đặt lệch tương đối với nhau 1200 .Người ta cho dầu làm việc của máy vào trong các ngăn ở giữa các vách ,nhờ có cơ cấu căng ,ép sát đĩa vào bề mặt kim loại của vách .Khi đĩa quay tròn các long đen trượt trên bề mặt các vách , tẩy sạch các hạt bẩn và màn vữa ximăng . Người ta còn có thể làm sạch các màng ximăng bằng phương pháp hoá học ,bằng cách rửa thành khuôn bằng dung dịch 10% axit clohyđric kỹ thuật .Việc làm sạch bằng phương pháp hoá học nên tiến hành 1-2 lần trong một năm ,nhưng phải tuân theo các yêu cầu cần thiết về kỹ thuật an toàn lao động Sau khi làm sạch xong người ta lau dầu bề mặt của vách khuôn bằng bằng dầu lau nhũ tương nghịch thành một lớp mỏng đồng đều bằng vòi phun lắp trên cần cẩu .Sử dụng loại dầu lau này cho phép hạn chế việc lau dầu bằng phương pháp cơ học .Có thể tíên hành sau 50-60 chu trình của thiết bị casét . Đặt khung cốt thép và các chi tíêt chờ .sau khi làm sạch và lau dầu khuôn người ta tiến hành đặt cốt thép .Vị trí thiết kế của khung cốt thép đặt trong khuôn được định vị bằng các linh kiện định vị lắp vào các thanh cốt thép .Các linh kiện này có thể là các râu cốt thép (sợi dây buộc cốt thép) để buộc nó vào thanh cốt thép .Các linh kiện này có thể là mẩu vữa ximăng hay các đồng xu nhựa hoặc kim loại lắp vào thanh cốt thép ở những điểm cần thiết . Tiếp theo đó lại tiến hành lần lượt các thao tác ở trên đối với ngăn thứ hai .Sau khi hoàn thành xong người ta đẩy các vách ngăn lại thành hộp .Cứ như thế tiến hành các thao tác nói trên cho đến khi toàn bộ thiết bị casét được lắp ghép xong .Tiếp theo là chỉnh các vách ngăn và ép sát chúng lại với nhau ,làm xong thao tác này coi như thiết bị casét đã được chuẩn bị xong để đổ betông .Thời gian chuẩn bị khuôn ,đặt cốt thép và đổ bêtông kéo dài từ 1,5-2 h . Chế tạo hỗn hợp bêtông :Để trộn hỗn hợp bêtông người ta thường dùng máy trộn cưỡng bức .Khi trộn phải chú ý đến độ chính xác cân đong các vật liệu thành phần với độ chính xác cho phép , thời gian trộn ,chất lượng trộn , đặc biệt chú ý đến độ đồng nhất , tính công tác của hỗn hợp . Hỗn hợp sau khi trộn xong ,được vận chuyển đến thiết bị ca sét bằng không khí nén theo đường ống ,bằng băng tải ,bằng cần cẩu trong các thùng chứa hay trong các bunke v.v.. Hỗn hợp bêtông vận chuyển bằng đường ống được tiến hành như sau : Hỗn hợp bêtông từ trong máy trộn được đổ vào trong bun ke phân phối ,từ đó qua cửa tháo nó đi vào bơm dùng không khí nén .Từ bình góp ,không khí nén được đưa vào buồng bơm ,đẩy hỗn hợp bêtông vào đường ống dẫn .Từ buồng ống dẫn hỗn hợp đi vào buồng khử tốc ,các buồng này đặt ở trên ca sét .ở buồng khử tốc không khí nén dãn ra và tách khỏi bêtông ,sau đó qua ống ra ngoài trời ,còn hỗn hợp bêtông lắng xuống dưới tác dụng của trọng lực qua ống máng cao su vào trong các ngăn của thiết bị ca sét . Sau khi cấp xong bêtông cho một ca sét phải rửa đường ống và tách buồng khử tốc khỏi ống dẫn và hỗn hợp bêtông lại được đưa đến thiết bị ca sét tiếp theo ,nếu cần.Trong vận chuyển bằng đường ống sử dụng hỗn hợp bêtông dẻo với độ lưu động SN= 6-10 cm. Lèn chặt hỗn hợp bêtông trong khuôn ca sét : Tuỳ theo kết cấu của khuôn ca sét ,hỗn hợp bêtông trong các ngăn của nó có thể được lèn chặt bằng nhiều cách .Có thể chấn động chuyền vào trong bêtông 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 thề dùng đầm dùi . Trong một số kết cấu của thiết bị casét ,các môtơ rung được lắp cứng vào các vách ngăn ,công suất nó 0,8 kW .Khi lắp phải tính toán cho cam của nó quay trong mặt phẳng có độ cứng nhỏ nhất của vách ,còn trục quay của môtơ song song với bề mặt của vách . Có thể tăng một cách rõ rệt cường độ chấn động lên hỗn hợp bêtông bằng cách lắp các môtơ rung (vibrator) vào một vách ngăn qua tấm con sơn với chiều dài 55- 65 cm , đối xứng nhau ở 4 góc của vách .Lắp như thế trên một mặt phẳng trùng với mặt phẳng của vách ,chấn động bị triệt tiêu hay rất yếu ,còn ở mặt phẳng vuông góc với vách thì cộng tác dụng ,do đó tạo nên dao động của vách có hướng vuông góc với mặt phẳng dao động cộng hưởng .Phương pháp này có hiệu quả nèn chặt cao nhờ đó có thể tạo hình được các hỗn hợp bêtông cứng hơn, trước hết có thể giảm được lượng dùng ximăng . Ngoài các phương pháp được trình bày ở trên ,hỗn hợp bêtông trong khuôn ca sét có thể được lèn chặt bằng phương pháp lắp vibrator ở đáy của khuôn ,được gọi là phương pháp pittông rung là một cái đầm có vibrator gắn vào nó đầm này được luồn qua thành đáy của hộp khuôn qua các giảm xóc bằng cao su .Vói mục đích ngăn không cho ximăng chảy ra khỏi khuôn ,vòng quanh đáy của hộp (pittông rung) bọc đệm bằng cao su .Đệm cao su này có tác dụng giảm chấn động truyền sang các vách đứng của khuôn .Dao động có hướng thẳng đứng của đáy khuôn đảm bảo cho bêtông trong hộp được lèn chặt tốt theo toàn bộ chiều cao của cấu kiện với hỗn hợp bêtông ít dẻo . Hỗn hợp bêtông đổ vào khuôn ca sét thành từng lớp với bề dày 20-25 cm .Sau mỗi lần đổ phải đầm kĩ .Các lớp phải được đổ phẳng đều độ chênh lệch về chiều cao của bêtông trong hai hộp không nên quá 0,5 m (Trông trường hợp ngược lại sẽ cho vách biến dạng ,gây hiện tượng phình khuôn) .Khi tổ chức cung cấp bêtông tốt , thiết bị lèn chặt bằng chấn động hoàn thiện ,thời gian của thao tác này có thể rút ngắn đi 30-50 phút . Sau khi lèn chặt hỗn hợp bêtông ,bề mặt để hở phía trên của cấu kiện đã được tạo hình được là nhẵn ,sau đó được phủ bằng bao tải ướt hay bằng các màng polime để cho hơi nước trong bêtông không thoát ra mạnh trong thời gian gia công nhiệt ẩm . Trong các kết cấu mới của khuôn ca sét đã làm nhẹ và tăng độ cứng của các vách ngăn ,tạo độ kín khít của khuôn ,sử dụng phương pháp chấn động có hiệu quả ,đồng thời cải tiến phương pháp gia công nhiệt ,người ta còn chú ý đến việc sử dụng tái chấn động bêtông trong 60-90 giây của thời kỳ đầu gia công nhiệt sau khoảng thời gian 20-30 phút . Thời gian tái chấn động phải tăng dần theo mức độ cứng của bêtông .Việc thực hiện tái chấn động theo trình tự và thời gian nói trên đảm bảo cho cường độ bêtông sau khi gia công nhiệt tăng lên 30-40 % so với trường hợp không có tái chấn động . Kết quả việc kiểm tra trong sản xuất về hiệu quả của tái chấn động chứng minh rằng nó có tác dụng đẩy nhanh quá trình cứng rắn của bêtông khi gia công nhiệt , giảm lượng dùng ximăng và nâng cao chất lượng của sản phẩm . Gia công nhiệt trong ca sét : Việc gia công nhiệt trong các thiết bị ca sét 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 bêtông và chất tải nhiệt nằm trong khoang kín của vách nhiệt . Vì cấu kiện gần như được nằm trong hộp kín của khuôn ca sét ,cho phép dùng chế độ gia công nhiệt cứng ,có nghĩa là dùng hơi nước 1000 C đưa vào các khoang của vách nhiệt đốt nóng bêtông trong cấu kiện lên nhiệt độ 85-950C trong thời gian ngắn ,mà không sợ làm mất nước của bêtông ,gây ra biến dạng nhiệt dẫn đến giảm cường độ cuối cùng của bêtông trong cấu kiện . Tổng thời gian gia công nhiệt mất khoảng 8-12 giờ và thường phụ thuộc vào mức độ hoàn thiện của thiết bị ca sét ,và còn phụ thuộc vào cấp phối betông ,loại ximăng ,bề dày của cấu kiện được đốt nóng ,sự bố trí các vách nhiệt và các yếu tố khác nữa . Tháo khuôn : khi tháo khuôn người ta tiến hành mở các vách ngăn từ ngoài vào trong ,sau khi lấy cấu kiện thứ nhất ra ,đẩy cho vách ngăn ngoài sát vách ngăn thứ hai ,rồi lại mở vách ngăn thứ hai và lấy cấu kiện thứ hai ra ,cứ thế làm như thế cho đến khi lấy hết cấu kiện ra khỏi khuôn ca sét .Để giảm nhẹ và rút ngắn thời gian tháo khuôn nên tiến hành rung các vách ngăn trong thời gian ngắn . Để nâng cao mức độ hoàn thiện của các cấu kiện bêtông ,sau khí tháo khuôn xong ,cần tổ chức vị trí hay dây chuyền công nghệ hoàn thiện và tổ hợp cấu kiện . Thực tế sử dụng các thiết bị casét trong các nhà máy bêtông cốt thép lớn cho thấy rằng so với việc tạo hình trong các khuôn ở vị trí nằm ngang của các tấm tường thì phương pháp casét có những ưu điểm sau : Các cấu kiện sản xuất trong khuôn casét có độ chính xác của các kích thước cao và chất lượng bề mặt của chúng rất tốt , việc này rất khó thực hiện khi tạo hình ở vị trí nằm ngang . Do các cấu kiện tạo hình trong khuôn casét chỉ có không quá 6%bề mặt hở , nghĩ là phần lớn khối lượng bêtông nằm trong khuôn kín cho nên có thể tiến hành gia công nhiệt với chế độ cứng hơn so với gia công nhiệt trong các khuôn nằm ngang nhờ đó bêtông phát triển cường độ nhanh . Tạo hình trong khuôn casét có điều kiện thực hiện tái chấn động bêtông ,mà tái chấn động bêtông cho cường độ tăng lên 20-30% so với cường độ cùng mác. Vì chế tạo ,vận chuyển và bảo quản các tấm panel tường tiến hành ở vị trí thẳng đứng (vị trí làm việc của kết cấu trong công trình ),không cần phảI cho thêm cốt thép phụ để chịu các lực xuất hiện khi lật các cấu kiện và cho phép vận chuyển cấu kiện với cường độ tháo khuôn (50% của cường độ thiết kế) .Trong trường hợp này bê tông có thể tiếp tục phát triển cường độ ở trong kho sản phẩm ,đặc biệt có hiệu quả đối với khí hậu nóng ẩm nước ta ,chỉ cẩn tưới nước đều đăn hàng ngày ,đồng thời người ta có thể tổ chức việc hoàn thiện và tổ hợp kết cấu ở đây . Phương pháp sản xuất các cấu kiện trong khuôn casét so với phương pháp khác cho năng suất lao động cao hơn khi chế tạo và hoàn thiện , chi phí hơI và năng lượng ít . Nhưng tạo hình băng phương phương pháp casét cũng cố những nhược điểm của nó và để khăc phục nhược điểm này chỉ có bằng cách tiếp tục hoàn thiện công nghệ của nó .Ví dụ hỗn hợp bêtông dùng khi tạo hình trong khuôn casét thường phảI là hỗn hợp bêtông dẻo ,dấn đến lượng dùng xi măng lớn và làm cho bê tông có nhiều vết nứt do biến dạng co ngót .NgoàI ra trong phương pháp sản xuất ca sét lượng dùng thép cho khuôn và thiết bị tạo hình rất lớn so với phương pháp tổ hợp (Trọng lượng của một bộ ca sét nặng đến 60 tấn và hơn nữa). 4.Bảng danh mục các sản phẩm : STT Tên và kí hiệu sản phẩm Loại cốt thép Thể tích bê tông 1 sản phẩm(m3) Khối lượng cốt thép 1 sản phẩm(kg) PP công nghệ 1 Panel sàn rỗng PNR1 Khung hàn 0,61 81,638 Tổ hợp PNR2 ứng suất trước 0,75 127,955 Tổ hợp PNR3 ứng suất trước 0,797 102,05 Tổ hợp 2 Panel sàn đặc PNĐ Lưới hàn 1,79 125,6 Casét 3 Tường trong TT Lưới hàn 2,057 86,35 Casét I.3. Yêu cầu đối với nguyên vật liệu dùng để sản xuất các sản phẩm 1- Yêu cầu đối với bêtông : a.Với panel sàn rỗng : Để đảm bảo cho cấu kiện có chất lượng cao ,khả năng tháo khuôn nhanh và bêtông cứng rắn ngay trên mâm khuôn thì yêu cầu của hỗn hợp bêtông với độ cứng là 30-60 giây ,SN= 2 -3 cm và cốt liệu hạt lớn không quá 20mm. Với mỗi loại kích thước panel rỗng ta dùng một mác bêtông riêng theo yêu cầu chịu lức của kết cấu. PNR1(2980x1590) dùng bêtông mác 300 PNR2(5680x1190) dùng bêtông mác 300 PNR3(6260x990) dùng bêtông mác 300 b.Với panel sàn đặc và tường trong : Hốn hợp bêtông sau khi trộn xong ,được vận chuyển đến các thiết bị casét bằng không khí nén theo đường ống nên hốn hợp bêtông ở đây ta dùng phải dẻo có độ sụt SN=6- 10cm , mác bêtông là 250 2-Yêu cầu đối với ximăng: Ximăng : Sử dụng ximăng pooclăng có mác cao PC-40 , các chỉ tiêu đối với ximăng là : + Đảm bảo yêu cầu về cường độ đạt mác của từng loại ximăng .Đối với ximăng PC-40 thì cường độ nén mẫu tiêu chuẩn ở 28 ngày là 400 kG/cm2 + Độ mịn phải đạt tỷ diện tích 3600-3800 cm2/g . + Lượng lọt sàng 0,14 không được nhỏ hơn 350kg/m3 .Nếu lớn hơn thì phải thay một phần ximăng bằng một phẩn cát lọt sàng 0,14 .Nếu nhỏ hơn thì phải giảm mác bêtông . + Khối lượng thể tích tuyệt đối : 3,1 -3,5 T/m3 + Lượng nước tiêu chuẩn 26- 28% + Thời gian bắt đầu linh kết không dưới 45 phút + Thời gian kết thúc linh kết không quá 12 giờ + Đảm bảo yêu cầu về cường độ .Trong điều kiện tiêu chuẩn thì cường độ tiêu chuẩn sau 3 ngày không dưới 200 kG/cm2 đối với ximăng 3-Yêu cầu đối với nước : Để chế tạo hổn hợp bê tông phải sử dụng loại nước sạch được sử dụng trong sinh hoạt, không nên sử dụng các loại nước ao, hồ, cống rãnh, các loại nước công nghiệp. Nước không được chứa các loại muối, axít, các chất hữu cơ cao hơn lượng cho phép cụ thể: Tổng số các loại muối có trong nước không lớn hơn 5000mg/l. Trong đó các loại muối sunfats không lớn hơn 2700mg/l, lượng ngậm axits pH<4. Để đảm bảo chất lượng như trên nhà máy phải có trạm bơm lọc và bể chứa riêng được sự kiểm tra của phòng thí nghiệm. 4.Cốt liệu lớn: Đá dăm : cốt liệu lớn là đá dăm có chất lượng tốt, đá dăm có Dmax = 20 mm. Đá dăm phải được thí nghiệm về độ ép vỡ ( EV). Chỉ tiêu này được xác định dựa theo tỉ lệ vỡ vụn của đá dăm chứa trong ống trụ thép dưới tác dụng của tải trọng nhất định và được tính theo công thức sau: Nd = m1 : Khối lượng mẫu bỏ vào xilanh ( g ) m2 : Khối lượng mẫu còn sót lại trên sàng ( g ) Đá dăm từ đá gốc có cường độ cao, yêu cầu có độ ép vỡ Ev Ê 8 Quy định về hình dáng: Hạt tròn và ô van có khả năng chịu lực lớn, còn hạt thỏi và dẹt khả năng chịu lực kém. Do vậy yêu cầu hàm lượng các loại hạt dẹt hay thỏi trong đá dăm không được lớn hơn 15%. Ngoài ra các loại hạt yếu bao gồm các loại hạt dòn, hạt dể phong hóa cũng có tác dụng làm giảm đáng kể cường độ của bê tông. Vì vậy hàm lượng của các hạt này cũng không được lớn hơn 10% theo trọng lượng. Hàm lượng tạp chất sét, phù sa trong đá dăm quy định không quá 1%, hàm lượng hợp chất lưu huỳnh ( SO3 ) không quá 0.5% theo khối lượng. Tính chất của nguyên liệu đá dăm Khối lượng riêng: 2,7 g/cm3 Khối lượng thể tích xốp : 1450 Kg/m3 Hàm lượng bùn sét: 0.78% Độ nén dập (%): 8 Cỡ hạt lớn nhất (Dmax) = 20mm Đá dăm yêu cầu phải có đường tích luỹ cấp hạt không vượt ra ngoài miềm giới hạn được xác định theo quy phạm. Theo quy phạm hàm lượng từng cấp hạt cốt liệu lớn nằm trong phạm vi sau : Kích thước hốc sàng Dmin Dmax 1,25Dmax Lượng sót tích luỹ theo % khối lượng 95á100 40á70 0á5 0 Cốt liệu nhỏ (Cát) : Để chế tạo bê tông ta sử dụng cát vàng thuộc họ cát khô có go³1500 kg/m3. Loại cát này thường được sử dụng để chế tạo bê tông mác cao. Thành phần hoá học chủ yếu của loại cát này là SiO2. Yêu cầu cát phải sạch, không lẫn tạp chất có hại. Tạp chất có hại trong cát chủ yếu là các loại mi-ca, các hợp chất của lưu huỳnh, các tạp chất hữu cơ và bụi sét. Mi-ca có cường độ bản thân bé, ở dạng phiến mỏng, lực dính với ximăng rất yếu. Mi-ca lại dễ phong hoá, nên làm giảm cường độ và tính bền vững của bêtông , vì thế lượng mi-ca không được quá 0,5%. Các hợp chất lưu huỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với ximăng , nên lượng của nó trong cát tính quy ra SO3 không quá 1%. Tạp chất hữu cơ là xác động vật và thực vật mục nát lẫn trong cát, làm giảm lực dính kết giữa cát và ximăng , ảnh hưởng đến cường độ, mặt khác có thể tạo nên axít hữu cơ gây tác dụng xâm thực đến ximăng làm giảm cường độ của ximăng trên 25%. Nếu cát có chứa nhiều tạp chất hữu cơ thì có thể rửa bằng nước sạch. Bụi sét là những hạt bé hơn 0,15mm, chúng bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự dính kết giữa cát và ximăng , làm giảm cường độ và ảnh hưởng đến tính chống thấm của bêtông . Quy phạm quy định không quá 5% Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nước của cát, đặc tính của cát là thể tích thay đổi theo độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 á7% Tính chất của nguyên liệu cát: Khối lượng riêng: 2.65 g/cm3 Khối lượng thể tích : 1.5 g/cm3 Độ rỗng: 43.59% Môđun độ lớn M = 2 Thành phần hạt của cốt liệu nhỏ đảm bảo nằm trong vùng quy phạm, quy phạm này áp dụng cho cát chế tạo bê tông nặng, đây cũng là loại bê tông nhà máy của chúng ta sản xuất nên ta có thể áp dụng quy phạm này. Sau đây là bảng quy phạm của cát mà loại cát nhà máy nhập về phải nằm trong vùng quy phạm này. Kích thước mắt sàng,mm 5 2.5 1.2 0.6 0.3 0.15 Lượng cát tích luỹ Theo quy phạm, Ai% 0 0 á20 15 á45 35 á70 70 á 90 85 á100 i.4. tính toán cấp phối bêtông 1.Giới thiệu chung về cách tính cấp phối bêtông: Với các sản phẩm khác nhau có các chỉ tiêu về kỹ thuật khác nhau .chính vì vậy phải thiết kế được phương pháp tính cấp phối bêtông sao cho đơn giản và hiệu quả. Bằng thực nghiệm nhiều tác giả đã đưa ra được quan hệ phụ thuộc giữa cường độ nén của bêtông với tỷ lệ lượng dùng nước và chất kết dính là một đường cong quy tắc R = f(N/CKD) .Hay nói một cách khác mác của bêtông là một hàm phụ thuộc tỷ lệ N/X . Công thức tiện lợi nhất và được dùng thực tế hiện nay là công thức của nhà bác học Thụy Sỹ I.Bôlômây và được B.G- Skramtaep hoàn thiện .Công thức này thể hiện sự phụ thuộc giữa cường độ bêtông và tỷ lệ N/X được chuyển hoá thành quan hệ đường thẳng giữa cường độ và tỷ lệ X/N . R28 = A.Rx(X/N – B ) daN/cm2. Trong đó : A- Hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu . Rx – Cường độ của xi măng . R28- Cường độ của bêtông ở tuổi 28 ngày . B = 0,5 khi X/N < 2,5 B = - 0,5 khi X/N > 2,5 Như vậy ta dùng công thức Bôlômây – Skramtaep để tính toán R28 = A.Rx(X/N 0,5 ) daN/cm2 Chọn cấp phối theo phương pháp này được tiến hành theo 3 bước : B- 1 : Tính sơ bộ lượng dùng vật liệu cho 1 m3 bêtông: Nhờ biểu đồ hoặc bảng cho sẵn ,chọn sơ bộ lượng dùng nước cho 1 m3 bêtông thoả mãn yêu cầu tính công tác (độ lưu động hay độ cứng ) ở trạng thái đầm chặt . Dựa vào yêu cầu cường độ bêtông ,thời gian đạt cường độ thiết kế và giá trị cường độ trung gian khác (Cường độ khi tháo khuôn ,khi giao hàng ) ,điều kiện rắn chắc và hoạt tính của ximăng để quyết định tỷ lệ X/N hay N/X . Từ hai trị số N và X/N ta xác định được lượng dùng ximăng cho 1 m3 bêtông : X = N.X/N Xác định sơ bộ lượng dùng cốt liệu lớn :Dựa vào giả thiết tổng thể tích tuyệt đối các vật liệu thành phần cho 1 m3 bêtông (ximăng ,nước , cốt liệu lớn ,cốt liệu bé ) tạo nên một khối đặc chắc có thể tích đúng bằng 1 m3 (bỏ qua thể tích không khí rất nhỏ lọt vào hốn hợp bêtông). Nên ta có : (*) Thể tích ximăng cát trong 1 m3 bêtông lấp đầy các phần rỗng và bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu lớn được biểu thị gián tiếp qua hệ số dư (kd) của thể tích vữa ximăng cát trong hỗn hợp so với thể tích rỗng Vr của cốt liệu lớn : (**) Trong đó : X – lượng dùng ximăng cho 1 m3 bêtông N- lượng dùng nước cho 1 m3 bêtông D – Lượng dùng đá cho 1 m3 bêtông - Khối lượng riêng của ximăng (kg/m3) -Khối lượng riêng của cát (kg/m3) - Khối lượng riêng của đá (kg/m3) -Khối lượng thể tích của đá (kg/m3) kd – Hệ số dư của vữa xi măng cát Giải hệ phương trình (*) và (**) ta có thể xác định được lượng dùng sơ bộ cốt liệu lớn (đá) cho 1 m3 bêtông : Từ đó ta tính được lượng dùng cốt liệu bé (cát) cho 1 m3 bêtông : B2- Điều chỉnh các thông số của cấp phối : Điều chỉnh các thông số cấp phối bêtông cần tiến hành những mẻ trộn thử Số lượng mẻ trộn phụ thuộc vào mức độ chính xác theo yêu cầu của cấp phối bêtông .Qua những mẻ trộn thử ta xác định được một cấp phối tốt nhất với lượng dùng ximăng nhỏ nhất . B3- Xác định lượng dùng xi măng cho 1 m3 bêtông và chọn ra cấp phối chuẩn : +Đầu tiên ta xác định khối lượng thẻ tích thực tế của hỗn hợp bêtông từ những mử trộn thử ,sau khi đầm chặt theo một số phương pháp ứng với hoặc gần với phương thức thành hình sản phẩm trong điều kiện sản xuất .Từ đó có thể tích hỗn hợp bêtông của mử trộn : Vhh = P/mvhh Trong đó : P – tổng khối lượng vật liệu trong mẻ trộn kể cả nước mhh – khối lượng thể tích thực tế của hỗn hợp bêtông đã đầm chặt Biết được thể tích hốn hợp bêtông , lượng dùng từng thành phần của mẻ trộn ta tính được lượng dùng vật liệu thực tế cho 1 m3 bêtông và cấp phối theo tỷ lệ khối lượng . Lấy khối lượng ximăng làm đơn vị (1:C/X:D/X:N/X) . Sau đó ta đúc mẫu bêtông và kiểm tra cường độ bêtông ở tuổi 3,7,14,hay 28 ngày của mẻ trộn có cấp phối tốt nhất để được mác bêtông. 2. Cấp phối bêtông để sản xuất panel sàn rỗng : Bê tông M300, độ sụt SN = 2cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 có : = 3,1 g/cm3 , =1,2 g/cm3 Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm , ,Wd = 2% Cát vàng : , Wc = 3% 2.1. Lượng dùng nước. Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 2 cm ta có được lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 170 l/m3 . Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 170 + 12 = 182 l/m3 . 2.2. Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức. Trong đó: R28 là cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 300 Rx là mác xi măng, Rx = 400 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu trung bình A = 0,6 =1,75 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,75.182 = 318,5 kg Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) để tra hệ số Kđ Nội suy ta có: =1,3822 2.3.Xác định lượng dùng đá. Đ = Trong đó: rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,46% ị Đ = (kg) 2.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 685 (kg) Bảng vật liệu dùng cho 1 m3 bêtông mác 300 dùng để sản xuất panel sàn rỗng : Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng(kg) 318,5 685 1233 182 3.Bê tông dùng để sản xuất panel sàn đặc và tường trong : Bê tông M250, độ sụt SN = 8cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 có : = 3,1 g/cm3 , =1,2 g/cm3 Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm , ,Wd = 2% Cát vàng : , Wc = 3% 3.1. Lượng dùng nước. Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 8 cm ta có được lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 195 l/m3 . Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 195 + 15 = 210 l/m3 . 3.2. Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức : Trong đó: R28 là cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 250 Rx là mác xi măng, Rx = 400 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu trung bình A= 0,6 = 1,52 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,52.210 = 319,2 kg Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) để tra hệ số Kđ Nội suy ta có: = 1,383 3.3. Xác định lượng dùng đá. Đ = Trong đó: rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,46% ị Đ = (kg) 3.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 607,5 (kg) Bảng vật liệu dùng cho 1 m3 bêtông mác 250 dùng để sản xuất panel sàn đặc và tường trong Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng(kg) 318,5 607,5 1233 210 4.Tính cấp phối để sản xuất bêtông thương phẩm : Ta chọn độ sụt của bêtông thương phẩm là SN = 10 cm .Tra biểu đồ hình 5.8 trang 102 giáo trình công nghệ bêtông ximăng I , với Dmax = 20, SN= 10 , mức ngậm cát Nc = 5 suy ra lượng dùng nước sơ bộ cho 1 m3 bêtông là 201 lít .Do cốt liệu là đá dăm nên phải cộng thêm 10- 15 lit nước nữa :N= 210+11 =212 lít. A.thiết kế cấp phối bêtông thương phẩm mác 200: Bê tông M250, độ sụt SN = 10cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 có : = 3,1 g/cm3 , =1,2 g/cm3 Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm , ,Wd = 2% Cát vàng : , Wc = 3% Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức : Trong đó: R28 là cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 250 Rx là mác xi măng, Rx = 400 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu trung bình A= 0,6 = 1,542 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,542.212 = 327 kg Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) để tra hệ số Kđ Nội suy ta có: = 1,4 Xác định lượng dùng đá. Đ = Trong đó: rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,46% ị Đ = (kg) Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 606 (kg) Điều chỉnh mức ngậm cát : C/CL = 0,45 => C/(606 +1225) = 0,45 => C = 824 kg => D = 1007kg Bảng vật liệu dùng cho 1 m3 bêtông mác 200 dùng để sản xuất bêtông thương phẩm Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng(kg) 327 824 1007 212 B.thiết kế cấp phối bêtông thương phẩm mác 300: Bê tông M300, độ sụt SN = 10cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 có : = 3,1 g/cm3 , =1,2 g/cm3 Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm , ,Wd = 2% Cát vàng : , Wc = 3% Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức : Trong đó: R28 là cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 300 Rx là mác xi măng, Rx = 400 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu trung bình A= 0,6 = 1,75 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,75.212 = 371 kg Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) để tra hệ số Kđ Nội suy ta có: = 1,44 Xác định lượng dùng đá. Đ = Trong đó: rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,46% ị Đ = (kg) Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 587 (kg) Điều chỉnh mức ngậm cát : C/CL = 0,45 => C/(587+1206) = 0,45 C = 807 kg D = 986 kg Bảng vật liệu dùng cho 1 m3 bêtông mác 300 dùng để sản xuất bêtông thương phẩm Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng(kg) 371 807 986 212 C.thiết kế cấp phối bêtông thương phẩm mác 350: Bê tông M200, độ sụt SN = 10cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 có : = 3,1 g/cm3 , =1,2 g/cm3 Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm , ,Wd = 2% Cát vàng : , Wc = 3% Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức : Trong đó: R28 là cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 350 Rx là mác xi măng, Rx = 400 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu trung bình A= 0,6 = 1,96 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,96.212 = 415,5 kg Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) để tra hệ số Kđ =~ 1,47 Xác định lượng dùng đá. Đ = Trong đó: rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,46% ị Đ = (kg) Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 478,5 (kg) Điều chỉnh mức ngậm cát : C/CL = 0,45 => C/(478,5+1192) = 0,45 C = 751 kg D = 919,5 kg Bảng vật liệu dùng cho 1 m3 bêtông mác 350 dùng để sản xuất panel sàn đặc và tường trong Tên vật liệu X C Đ N Lượng dùng(kg) 415,5 751 919,5 212 Bảng cấp phối bêtông dùng cho các sản phẩm với giả thiết cốt liệu là khô tuyệt đối Sản phẩm X(PC40) (kg) C (kg) D (kg) N (kg) Mác bêtông (kG/cm2) Độ sụt SN(cm) Panel sàn rỗng 318,5 685 1233 182 300 2 Panel sàn đặc và tường trong 319,2 607,5 1233 210 250 8 Bê tông thương phẩm 327 824 1007 212 250 10 371 807 986 212 300 10 415,5 751 919,5 212 350 10 Trong thực tế do quá trình khai thác , vận chuyển ,và bảo quản cốt liệu ( đá dăm và cát vàng) trong vật liệu luôn có một lượng ẩm nhất định nên ta phải quy cấp phối chuẩn về cấp phối thực tế với độ ẩm của cát là Wc = 3% và của đá dăm là Wd = 2%. Cách tính như sau : Lượng cát thực tế : Ctt = C.100/(100 – Wc) Lượng đá thực tế : Đtt = D. 100/(100- Wd) Lượng nước thực tế mà chúng ta phải cung cấp là: Ntt = N - (Ctt.Wc + Dtt.Wd) . Với cách tính như trên từ bảng ... ta có bảng cấp phối thực tế dùng trong sản xuất như sau : Sản phẩm X(PC40) (kg) C (kg) D (kg) N (kg) Mác bêtông (kG/cm2) Độ sụt SN(cm) Panel sàn rỗng 318,5 706 1258 135,7 300 2 Panel sàn đặc và tường trong 319,2 626 1258 166 250 8 Bê tông thương phẩm 327 849,5 1027,5 166 250 10 371 832 1006 167 300 10 415,5 774 938 170 350 10 I.5. Quỹ thời gian làm việc của toàn nhà máy Số ngày làm việc thực tế trong một năm N = 365 - ( x+y+z ) Trong đó: 365 : Số ngày trong năm x : Số ngày nghỉ thứ bảy và chủ nhật : 104 ngày y : Số ngày nghỉ lễ tết :7 ngày(1ngày 30-4 , 1 ngày 1-5, 1 ngày 2 – 9 và 4 ngày nghỉ tết nguyên đán) z : Số ngày nghỉ bảo dưỡng, sửa chữa :5 ngày Từ đó ta có số ngày làm việc thực tế trong năm : N = 365 - ( 104 + 7 + 5 ) = 249 ngày I.6. Sơ đồ dây chuyền công nghệ toàn nhà máy: Nước Kho thép Kho ximăng Kho cát Kho ximăng Thiết bị dớ tải máng rung Thiết bị dớ tải máng rung Bunke tiếp nhận Chế tạo các linh kiện cốt thép Thiết bị khí nén thông thoáng vận hành liên tục Băng tải Băng tải Vít tải Buồng hỗn hợp Máy bơm Trạm trung chuyển Trạm trung chuyển ống dẫn ximăng đến phân xưởngtrộn Thùng chứa Thiết bị định lượng Thiết bị định lượng Thiết bị định lượng Thiết bị định lượng Phễu nạp liệu Máy trộn Bunke chứa HHBT Bunke trung gian Bunke trung gian Bunke trung gian Thiết bị cấp HHBT Thiết bị cấp HHBT Phễu tiếp nhận Máy đổ bêtông Rải HHBT lần 1 Đường ống Luồn lõi rung Rải HHBT lần 2 và chấn động lõi rung Thiết bị khử Cẩu khuôn len máy đặt khuôn Cẩu khuôn lên máy đặt khuôn Vòi mềm Đặt lưới cốt thép trên và chi tiết chờ Rải HHBT lần 3 và chấn động lõi rung Đổ bêtông và rung vách mềm Làm sạch , lau dầu,đặt cốt thép và lắp khuôn Đặt khung cốt thép Hạ tấm gia trọng Gia công nhiệt Đặt lưới cốt thép dưới vào khuôn Căng cốt thép và neo trên khuôn ngoài Thiết bị casét Rung chấn động Tháo khuôn Tháo khuôn Rút lõi tạo rỗng Nâng tấm gia trọng Giải phóng neo cắt đuôi cốt thép Gia công nhiệt Hoàn thiện sản phẩm Bãi sản phẩm Làm sạch và lau dầu khuôn Phần II: Công nghệ sản xuất 2.1Vận chuyển và bảo quản nguyên vật liệu cho nhà máy : 2.1.1. Kế hoặch cung cấp các loại nguyên vật liệu: Công suất nhà máy là 80.000 m3/năm. Sản phẩm 1: panel sàn rỗng 13.000m3/năm trong đó loại 8 lỗ rỗng là 5.000m3/năm , loại 6 lỗ rỗng là 4.000m3/năm, và loại 5 lỗ rỗng là 4.000m3/năm Sản phẩm 2 : panel sàn đặc 15.000m3/năm Sản phẩm 3 : tường trong 20.000 m3/năm Sản phẩm 4: Bê tông thương phẩm 32.000m3/năm trong đó bêtông mác 200 là 12.000 m3/năm , mác 300 là 10 m3/năm , loại mác 350 là 10 m3/năm -Lượng cung cấp nguyên vật liệu cho toàn nhà máy và cho từng loại sản phẩm được tính bằng cách nhân khối lượng từng nguyên liệu trong các cấp phối đã tính với công suất tương ứng của nó .Kết quả được thống kê trong các bảng sau : Bảng thống kê lượng dùng nguyên liệu(tấn/năm) Loại sản phẩm Công suất(m3) Mác XM Kế hoặch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Bêtông thương phẩm mác 250 12.000 400 3924 13,59 Bêtông thương phẩm mác 300 10.000 400 3710 15 Bêtông thương phẩm mác 350 10.000 400 4155 16,69 Panel sàn rỗng (8 lỗ), mác 300 5.000 400 1592.5 6,4 Panel sàn rỗng (6 lỗ), mác 300 4.000 400 1274 5,12 Panel sàn rỗng (5 lỗ), mác 300 4.000 400 1274 5,12 Panel sàn đặc , mác 250 15.000 400 4788 19,23 Panel tường trong , mác 250 20.000 400 6384 25,64 Tổng khối lượng 80.000 29101,5 Bảng thống kê lượng dùng đá(tấn) Loại sản phẩm Công suất(m3) Dmax (mm) Kế hoặch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Bêtông thương phẩm mác 250 12.000 20 12330 Bêtông thương phẩm mác 300 10.000 20 10060 Bêtông thương phẩm mác 350 10.000 20 9380 Panel sàn rỗng (8 lỗ), mác 300 5.000 20 6290 Panel sàn rỗng (6 lỗ), mác 300 4.000 20 5032 Panel sàn rỗng (5 lỗ), mác 300 4.000 20 5032 Panel sàn đặc , mác 250 15.000 20 18870 Panel tường trong , mác 250 20.000 20 25160 Tổng khối lượng 80.000 92064 Loại sản phẩm Công suất(m3) Kế hoặch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Bêtông thương phẩm mác 250 12.000 10194 Bêtông thương phẩm mác 300 10.000 8320 Bêtông thương phẩm mác 350 10.000 7740 Panel sàn rỗng (8 lỗ), mác 300 5.000 3530 Panel sàn rỗng (6 lỗ), mác 300 4.000 2824 Panel sàn rỗng (5 lỗ), mác 300 4.000 2824 Panel sàn đặc , mác 250 15.000 9390 Panel tường trong , mác 250 20.000 12520 Tổng khối lượng 80.000 57342 Bảng thống kê lượng dùng cát(tấn) Bảng thống ke lượng dùng nước(tấn) Loại sản phẩm Công suất(m3) Kế hoặch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Bêtông thương phẩm mác 250 12.000 1992 Bêtông thương phẩm mác 300 10.000 1670 Bêtông thương phẩm mác 350 10.000 1700 Panel sàn rỗng (8 lỗ), mác 300 5.000 678,5 Panel sàn rỗng (6 lỗ), mác 300 4.000 542,8 Panel sàn rỗng (5 lỗ), mác 300 4.000 542,8 Panel sàn đặc , mác 250 15.000 2490 Panel tường trong , mác 250 20.000 3320 Tổng khối lượng 80.000 12936 Bảng thống kê lượng dùng vật liệu cho toàn nhà máy chưa kể hao hụt(tấn) Vật liệu Kế hoặch cung cấp nguyên liệu Năm Ngày Ca Giờ PC 40 29101,5 116,9 58,45 7,8 Đá 92064 369,74 184,87 24,65 Cát 57342 230,3 115,15 15,35 Nước 12936 52 26 3,5 Bảng thống kê hao hụt của từng bộ phận sản xuất trong quá trình làm việc của nhà máy Vị trí công nghệ Hao hụt(%) Ximăng Cát Đá Vận chuyển về nhà máy 0,01 1,5 1,5 Bảo quản nguyên liệu 0,5 0,5 0,5 Phân xưởng trộn 1 1,5 1,5 Phân xưởng tạo hình 1,5 1,5 1,5 Tổng cộng 3,01 5 5 Lượng dùng nguyên vật liệu tại từng vị trí công nghệ khi kể đến hao hụt sẽ được tính bằng công thức: Qi= Q.( 1+) Trong đó Qi là lượng dùng nguyên liệu tại vị trí i hi là hao hụt tại vị trí i ví dụ :lượng ximăng cần thiết trước phân xưởng trộn là : Q1 = 26561,5(1+1,5%) = 26960 tấn/năm Tương tự với các vị trí khác ta có bảng sau: Bảng thống kê lượng dùng nguyên vật liệu cho toàn nhà máy đã kể đến hao hụt Vị trí công nghệ Kế hoặch cung cấp nguyên vật liệu (T/năm) Ximăng Cát Đá Trước các kho nguyên liệu 29977,5 61426 96706,6 Tại các kho nguyên liệu 29974,6 59349 95325 Trước phân xưởng trộn 29829 59062 94864,6 Trước phân xưởng tạo hình 29538 58202 93483 2.1.1.Công nghệ vận chuyển , bốc dỡ và bảo quản ximăng: a. Quá trình công nghệ : Sơ đồ công nghệ Thiết bị dỡ tải bơm khí nén (đặt trên ô tô) Xi măng vận chuyển bằng ôtô Sitéc Kho Xilô Thiết bị dỡ tải (máy nén khí thông thoáng) Bơm vít xoắn khí nén Trạm trộn hỗn hợp bê tông Thuyết minh quá trình công nghệ: Xi măng từ nơi cung cấp (...) được nhà máy mua ở dạng dời và được vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ ,dùng các ôtô stéc chuyên dụng .Các stéc có vỏ hình trụ và hai đáy hình cầu .Trục của stéc được đặt nghiêng theo hướng dỡ tải . Xi măng được nạp vào stéc qua các cửa kín và lấy ra nhờ khí do thiết bị nén khí bố trí ở trên ôtô , không khí nén cấp vào đáy thông thoáng của stéc ,không khí sẽ được hoà trộn với ximăng bột tạo thành huyền phù ximăng chảy vào ống và nhờ áp lực khí nén nó sẽ được vận chuyển lên kho ximăng ( ở đây ta dùng kho xilô) .Sau đó ximăng từ đây sẽ được đưa đến phân xưởng trộn bằng thiết bị bơm khí nén thông thoáng kiểu vận hành liên tục : Ximăng từ bunke tiếp nhận được đưa đến phần trên buồng hỗn hợp bằng băng chuyền ruột gà có áp lực .Buồng hỗn hợp chia làm hai phần theo chiều cao , giữa hai phần được ngăn bằng vật liệu xốp có nhiều lớp .Khí nén có áp lực 2-3 atm đưa vào phần dưới buồng .Ximăng được nâng lên dưới dạng hỗn hợp và đi váo ống vận chuyển ,vận chuyển đến phân xưởng trộn hỗn hợp bêtông. b.Tính toán công nghệ và lựa chọn trang thiết bị vận chuyển ,bốc dỡ và bảo quản ximăng. Tính chọn kho xilô : Khối lượng ximăng cần chứa trong kho là : m = Q.z/kđ Trong đó Q – Lượng ximăng cần dự trong 1 ngày , Q= 29974,6/249= 120,38T/ngày z- Số ngày dự trữ trong kho ,z = 7 ngày kđ hệ số chứa đầy kho, kđ = 0,9 => m = 120,38.7/ 0,9 = 936,39 (T) Vậy ta chọn loại kho xilô cơ giới có sức chứa là 1000 (T) ,cụ thể kho có các chỉ tiêu sau: Dung tích kho,m3 Các chỉ tiêu 1000 Xilô: -Sức chứa , T -Đường kính,m -Số lượng ,cái Số lượng người phục vụ Công suất thiết bị điện,kW Vốn đầu tư, triệu đồng Tiêu tốn riêng (tính cho 1T) -Điện,kW -Không khí nén,m3 -Chi phí lao động,người/giờ Giá thành chuyển 1m3 ximăng tính ra đồng 250 5 4 7 163,9 894 2,60 2,72 0,57 10,2 -Xác định khối lượng thiết bị vận chuyển ximăng: Vận chuyển xi măng trong khoảng cách dưới 100 km ta sử dụng ôtô chuyên dụng với tải trọng 8 – 22 tấn. Các stéc chứa ximăng được lắp trên xácsi của ôtô chở ximăng stéc có vỏ hình trụ và hai đáy hình cầu. Trục của stéc được đạt nghiêng theo hướng dở tải. ximăng được nạp vào stéc qua các cửa kín và lấy ra nhờ khí do các thiết bị nén khí cung cấp qua các ống nhánh dỡ tải vào buồng thoáng, thiết bị nén khí đặt trên xe vận chuyển ximăng và làm việc nhờ động cơ ôtô. Chọn xe chở xi măng: S – 652 của Liên Xô có các thông số kỹ thuật sau. +Tải trọng hữu ích: 22 Tấn +Dung tích hữu ích: 21 m3 +Cự ly dỡ: ngang 50 m, cao 25 m +Năng suất hút của máy: 9m3/h +Tốc độ chuyển động có tải 50km/h +Năng suất dỡ: 0,5 –1 T/phút +Thời gian dỡ: 30 phút +Góc nghiêng thường chứa: 6,5O +áp suất công tác trong thùng: 1,5kg/cm3 +Kích thước: l´b´h = 13,35´2,7´3,8 (m) +Số vòi tiếp nhận của xi măng: 2 Tính toán số xe Stéc Xi măng được vận chuyển từ Bút Sơn về Hà Nội trên quãng đường dài: 60km, chu kỳ chuyển động của xe. T = T1 + T2 + T3 (giờ) Trong đó: T1 = 2. = 2,4 giờ T2: Thời gian tiếp liệu = 2,4 giờ T3: Thời gian dỡ 0,5 giờ Vậy: T = 2,4 + 2,4 + 0,5 = 5,3 giờ Như vậy mỗi ngày xe chạy được 1 chuyến = 21 m3, một ngày nhà máy tiêu thụ hết = 100,32 m3 Như thế số xe cần thiết để vận chuyển là 4 xe. Chọn 5 xe trong đó 3 xe chạy còn 1 xe dự trữ. -Xác định số lượng trang thiết bị vận chuyển ximăng trong phạm vi nhà máy: Để vận chuyển ximăng từ xilô đến phân xưởng trộn ta sử dụng thiết bị bơm khí nén thông thoáng vận hành kiểu liên tục: Ximăng từ bunke tiếp nhận được đưa đến phần trên buồng hỗn hợp bằng băng chuyền ruột gà có áp lực. Buồng hõn hợp chia làm hai phần theo chiều cao, giữa hai phần được ngăn bằng vật liệu xốp có nhiều lớp. Khí nén có P = 2- 3 atm đưa vào phần dưới buồng. Ximăng được nâng nên dưới dạng hỗn hợp và đi vào ống vận chuyển. Năng suất thiết bị 30- 60 tấn/giờ, có thể tới 100 tấn/giờ, vận chuyển lên cao tới 20-30m và đi xa tới 200m. Thiết bị này sử dụng hiệu quả để vận chuyển ximăng liên tục vào bunke trung gian của phân xưởng trộn. Khi khoảng cách vận chuyển không xa quá 200m. Lượng ximăng cần đưa đến phân xưởng trộn trong 1 giờ là:.... vậy ta chọn thiết bị bơm khí nén thông thoáng kiểu vận hành liên tục có các đặc tính kỹ thuật như sau: Buồng hỗn hợp có dung tích: 2m3. áp lực không khí nén: 4kg/cm3. Chi phí không khí: 4,1m3/phút. Đường ống dẫn ximăng: 100mm. Công suất thiết bị: 14KW. Khối lượng:808 kg. Năng suất: 11 T/h. -Tính chọn thiết bị cho kho ximăng: Nguyên tắc làm việc của kho xi măng như sau: Xi măng rời được bơm từ ô tô lên thẳng nóc xilô, ở đây hỗn hợp xi măng và không khí được đưa thẳng vào xilô chứa xi măng, xi măng rơi xuống, bụi và không khí sẽ theo ống dẫn ra buồng lọc bụi, xilô có áp lực nên khi tháo dỡ xi măng, mở van xả thì xi măng sẽ tự chảy xuống vít tải đặt ở phía dưới. Từ đó xi măng được vít tải đưa lên máy bơm khí nén để vận chuyển lên lầu trộn. Nếu cần đảo xi măng trong xilô thì chỉ cần đưa xi măng từ xilô lên máy bơm để lại bơm ngược lên xilô. Đây là một quá trình tuần hoàn. Xiclôn lọc bụi: Ta có loại xiclôn có các đặc trưng kỹ thuật sau. Đường kính xiclôn: D = 400 á 800 mm Đoạn nối đi vào: 0,66.D Miệng ống ra: 1,26.D Phần chính: 2,26.D Thân xiclô: 2.D Phần ống nõi trong: 0,3.D Tổng chiều dài: 4,56.D Ta chọn xiclôn có D = 400 mm, hệ số áp lực không khí p =1028 N/cm2, để năng suất lọc bụi cao khi bơm khí và xi măng lên kho cần có áp lực phụ bên ngoài là máy bơm khí nén. Ta sử dụng hệ thống lọc bụi bao gồm 7 xiclôn Nguyên tắc hoạt động của xiclôn Dòng hỗn hợp không khí và xi măng với vận tốc lớn đi vào theo phương tiếp tuyến với thân thiết bị, khi vào trong xiclôn dòng không khí sẽ chuyển động xoáy các hạt xi măng va vào thành trong xiclôn mất gia tốc và rơi xuống phía dưới, còn không khí sạch sẽ được thoát ra ngoài nhờ động năng có sẵn của chúng. 2.2. Tính chọn thiết bị vận chuyển xi măng. Năng suất vít tải. Q = 3600.F.V.gO.C.Ktg Trong đó: Q là năng suất vít tải F là diện tích vật liệu trong vít F = Kd: hệ số chứa đầy xi măng, Kd = 1 gO: Khối lượng thể tích xi măng, gO = 1,2 T/m3 Vận tốc vận chuyển của xi măng trong vít V= n: Số vòng quay của trục 100vòng/phút S: Bước vít, S = 0,08m C: Hệ số kể đến độ nghiêng a = 0 ;C = 1 Ktg: Hệ số sử dụng thời gian, Ktg = 0,85 Thay số vào ta có: Q = 3600´ = 3843,36.D3 Chọn D = 100 mm Vậy Q = 3,84 T/giờ Chọn thiết bị bơm kí nén thông thoáng kiểu vận hành liên tục: 2.1.3.Vận chuyển và bảo quản cốt liệu Cát ,Đá Ôtô tự đổ Trạm tiếp nhận cốt liệu Băng tải Trạm trung chuyển Băng tải nghiêng Băng tải ngang Kho cốt liệu Thiết bị dỡ tải máng rung Băng tải Trạm trung chuyển Băng tải Phân xưởng trộn a. Sơ đồ nguyên lý Thuyết minh sơ đồ công nghệ :Đá răm (mua ở Kiện Khê)và cát (mua ơ Vĩnh Phúc) được vận chuyển về nhà máy bằng đường bộ (dùng ôtô tự đổ).Cốt liệu tại nhà máy được bảo quản bằng kiểu kho “bán bunke cầu cạn” .Hoạt động của kho như sau : Ôtô trở cốt liệu về nhà máy sẽ được đổ xưống trạm tiếp nhận cốt liệu đặt chìm xuống xuống mặt đất ,từ đây nhờ băng tải cốt liệu được đưa lên trạm trung chuyển (trạm trung chuyển ở đây có tác dụng đổi hướng chuyển động của dòng vật liệu để giảm mặt bằng xây dựng).Sau đó cốt liệu được đưa lên kho cốt liệu nhờ băng tải,từ đây cốt liệu được chuyển sang băng tải của cầu cạn nằm ngang dọc kho,từ đó được gạt vào các ngăn tương ứng của kho.Kho cốt liệu (bán bunke cầu cạn) có bán Bunke được đặt chìm từng phần hay toàn bộ trong đất với góc nghiêng tương ứng của các thành bên (gần 450) và đắp bẳo vệ bằng lăng trụ đất ,kho được chia thành từng ngăn bằng các tường bêtông cốt thép để bảo quản cốt liệu theo loại và cớ hạt kho được lợp bằng các tấm tôn trên khung bêtông cốt thép . Cốt liệu được lấy ra qua các máng chảy nằm ở trong sàn của hành lang ngầm và qua các cấp liệu máng rung xuống băng tải trong hành lang ngầm ,sau đó được băng tải nghiêng đưa về phân xưởng trộn . b.Tính lượng dự trữ cốt liệu cho nhà máy: Tính lượng dự trữ cát. Vzc = Trong đó: Vzc: Lượng dự trữ cốt liệu (m3) Qng: Lượng dự trữ cát trong một ngày, Qng = 59349/249 = 238,35tấn/ngày Td: Thời gian dự trữ, lấy T = 7 ngày g0c: Khối lượng thể tích của cát, g0c = 1,5 T/m3 0,9: Hệ số chứa đầy ị = 1235,9 m3 Tính lượng dự trữ đá dăm. Cũng được tính theo công thức. Trong đó: Vzd: Lượng dự trữ đá dăm (m3) Td: Thời gian dự trữ, lấy T = 7 ngày Qng: Lượng dự trữ đá dăm trong một ngày, Qng = 95325/249=382,83tấn/ngày g0d: Khối lượng thể tích của đá, g0d = 1,45 T/m3 0,9: Hệ số kể tới sự chứa đầy ị = 2053,5 m3 2. Tính trạm tiếp nhận cốt liệu. Cát và đá được vận chuyển đến nhà máy bằng ôtô tự đổ. Trạm tiếp nhận cốt liệu này là hệ thống gồm nhiều Bunke đặt chìm dưới đất, phía trên các mặt Bunke có các tấm ghi để cho vật liệu rơi xuống mặt Bunke mà bánh ôtô vẫn di chuyển được trên các mặt tấm ghi, không bị thụt. Tính chọn số Bunke cần thiết để chứa cát và đá. Chọn thời gian dự trữ ở các Bunke là 0,5 ngày thể tích Bunke cần phải chứa là Vbk = (m3) Trong đó: Q: Là lượng cốt liệu cần tiếp nhận trong ngày T: Thời gian dự trữ ở Bunke K: Hệ số chứa đầy Bunke, K = 0,9 gO: Khối lượng thể tích của cốt liệu + Thể tích cần thiết ở Bunke chứa cát là: V1 = (m3) + Thể tích cần thiết ở Bunke chứa đá: V2 = = 146,7 (m3) Chọn Bunke tiếp nhận có kích thước như sau: Theo hình vẽ ta có: Thể tích Bunke: V = Vhộp + Vchóp Vhộp = 42. H1 = 16´1,2 = 19,2 (m3) Vchóp = Vchóp = = 9,73 (m3) Vậy: V = 19,2 + 9,73= 28,93 (m3) Số Bunke chứa cát là: nc = = 3 chiếc Số Bunke chứa đá là: nđ = = 5 chiếc 3. Tính kho cốt liệu. Như trên đã chọn kho cốt liệu bán Bunke có một phần chìm phía dưới đất. Ta chọn kiểu khẩu đội nhà 12 m, ở hai bên cạnh 1,5m để đảm bảo kết cấu móng bền vững, không bị sụt lở, vì vậy chiều rộng thực tế là 9 m. Ta xác định mặt cắt ngang kho để đảm bảo cho sản xuất. F1 F2 F3 b H2 H3 a H1 Ta có mặt cắt ngang của kho cốt liệu như hình vẽ: Vậy diện tích mặt cắt ngang của kho là : F = F1 + F2 + F3 F1 = F2 = a.H2 = F3 = Vậy diện tích mặt cắt ngang là: F = H.B = = 40,5 m2 Chiều dài kho được tính theo công thức: Lk = Trong đó: Lk: Chiều dài kho Vz: Lượng vật liệu dự trữ trong 7 ngày F: Diện tích mặt cắt ngang của kho. Kho chứa 2 loại vật liệu là đá dăm và cát. + Đối với cát: Vz = 1235,9 (m3) Lc = = 30,52 (m) + Đối với đá: Vz = 2060,68 (m3) Lđ = = 50,7 (m) Tổng chiều dài kho là: L = Lcát + Lđá = 30,52 + 50,7 = 81,22 (m) Mỗi khoang ta lấy chiều dài là 6m vậy số khoang là : 81,22/6 = 13,54 khoang .Vậy ta chọn 14 khoang (5 khoang cát và 9 khoang đá dăm) , khi đó chiều dài kho là : 14x6 = 84m 4. Tính phương tiện vận chuyển cốt liệu về nhà máy. 4.1. Đá dăm mua ở Kiện Khê - Hà Nam, được vận chuyển bằng ô tô chuyên dụng 8 tấn có đặc tính kỹ thuật sau. Trọng tải: 8 tấn Công suất động cơ: 150 mã lực. Tải trọng: 7,2 tấn. Cự ly vận chuyển: 60 km Khối lượng đá cần vận chuyển trong 1 ngày là 96706,6/249 = 388,38 tấn, vậy số chuyến cần thiết trong một ngày là : 388,38/7,2 = 54 chuyến. Ôtô đi với tốc độ 50km/giờ. Chu kỳ chuyển động của xe: T = T1 + T2 Trong đó: T1 = ´2 = 2,4 giờ T2: Thời gian bốc lên đổ xuống, T2 = 15 phút = 0,25 giờ ịT = 2,4 + 0,25 = 2,65 giờ Phương tiện vận chuyển chỉ làm 1 ca: 7,5 giờ Vậy số chuyến ô tô chở trong một ngày là: N = = 2,83 chuyến Số ôtô cần để chở đá là: = 19 chiếc Như vậy số xe cần thiết để vận chuyển đá là 19 xe, ta chọn 20 xe trong đó 19xe chở còn 1 xe dự trữ. 4.2. Cát mua ở sông Lô, vận chuyển từ bến phà đen với quãng đường khoảng 20 km, cát được vận chuyển bằng ôtô ben 8 tấn có đặc tính kỹ thuật giống như xe chở đá. Với quãng đường vận chuyển là 20km thì chu kỳ chuyển động của xe khoảng 1 giờ. Vậy một xe có số chuyến chở trong một ngày là 7 chuyến, khối lượng cát dùng trong một ngày là 61426/249 = 246,69 tấn. Số chuyến cần thiết trong một ngày là: = 34,3chuyến do đó số xe cần thiết để vận chuyển cát là 34,3/7 = 4,9 xe Ta chọn 6 xe trong đó 5 xe chở còn 1 xe để dự trữ. 5. Tính chọn băng tải cấp liệu. 5.1. Băng tải dưới dãy bunke tiếp nhận Như trên đã tính mỗi ngày cần 34 chuyến xe để chở cát và đá về nhà máy. Vậy số lượng vật liệu về trong một ngày là: 34.8.0,9 = 244,8 tấn Trong đó: 34 là số chuyến trong ngày 8 là khối lượng thùng xe chứa vật liệu. 0,9 là hệ số sử dụng thùng xe. Vì xe tải chỉ làm việc một ca do đó năng suất cần dỡ tải là: Q = = 32,64 T/h Chiều rộng của băng tải được xác định theo công thức: Trong đó Q: Năng suất vận chuyển, Q = 32,64 T/h C: Hệ số kể đến sự giảm diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu khi vận chuyển nghiêng, a0 = 0 ; C = 1 v : Vận tốc của băng tải, ở đây chọn vận tốc vận chuyển đá và cát của băng tải 1m/s. g0: Khối lượng thể tích của vật liệu, lấy khối lượng trung bình của cát và đá, g0 = 1,5 kg/m3 Thay số vào ta có: B = = 0,366 (m) Chọn chiều rộng băng tải là B = 500 mm 5.2.Tính Bunke trung gian . Tại vị trí cuối của trạm tiếp nhận đặt bunke trung gian để tiếp nhận cốt liệu từ băng tải ngang chuyển sang băng tải nghiêng để vận chuyển lên mặt đất. H = . tg600 = 1m 5.3. Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên mặt đất Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển lên bunke trung gian thứ hai đặt trên mặt đất để chuyển lên kho cốt liệu là: H = 3,9 + 1 + 0,8 = 4,8 (m) 0,8 là khoảng cách từ đáy Bunke số 4 xuống mặt đất. Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 15O. Ta có chiều dài băng tải là: L = = = 18,5 (m) ị Ln = L. cos15O = 18,5´0,966 = 17,9 (m) Chiều rộng băng tải. Vì công suất yêu cầu của băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 500 mm 5.4. Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên kho cốt liệu. Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển từ bunke trung gian lên kho cốt liệu là H = 9,5 m. Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 15O Chiều dài của băng tải. L = = = 36,7 (m) Ln = L . cos180 = 36,7´0,966 = 35,4 m Chiều rộng của băng tải. Vì yêu cầu của công suất băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 500 mm 5.5. Tính băng tải phân phối cốt liệu trên kho. Băng tải này chạy dọc theo kho có chiều dài là L = 30 m. Chiều rộng băng tải chọn là B = 500mm, vì công suất của nó cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải nghiêng. Chiều dài băng tải: Ln = 30 – 2 = 28 m 5.6. Tính băng tải ngang lấy cốt liệu ở hành lang ngầm dưới kho cốt liệu. Băng tải này chạy dọc suốt kho tiếp nhận cốt liệu, để tiếp giáp với băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu lên trạm trộn thì chiều dài băng tải phải thêm 1m nữa. Vậy chiều dài băng tải là: 31m Chọn băng tải có chiều rộng là B = 500mm II.1.2. Kho cốt liệu Cũng như xi măng cốt liệu cần dự trữ một số ngày nhất định để đảm bảo cho xí nghiệp làm việc được liên tục trong cả những điều kiện thời tiết xấu. Kho cốt liệu gồm nhiều loại kho. Kho bãi: là loại kho đơn giản rẻ tiền người ta thường dùng kho bãi trong điều kiện cơ giới hoá chưa cao, nặng về lao động thủ công. Kho cầu cạn và hành lang ngầm: loại kho này có sức chứa lớn hơn, có khả năng cơ giới hoá cao hơn kho bãi. Tuy vậy, loại kho này dễ bị ngập lụt khi có mưa lớn. Kho Bunke để hở: vật liệu để trong kho này chất lượng đảm bảo tốt hơn, trình độ cơ giới hoá cao, tuy vậy loại này vốn đầu tư lớn. Kho kiểu Bunke có mái che: loại kho này vật liệu bảo đảm tốt, cơ giới hoá và tự động hoá được. Việc lựa chọn kho cốt liệu phụ thuộc vào phương tiện vận chuyển, phương pháp tiếp nhận và yêu cầu bảo quản. Do yêu cầu về sản phẩm em chọn loại kho Bunke kiểu có mái che. Kho được làm chìm xuống đất một phần, thành bên nghiêng một góc 45O á 60O, để chứa vật liệu khác nhau người ta ngăn kho thành các ngăn riêng biệt bằng vách ngăn bê tông cốt thép dày 100 mm. Vật liệu được đưa vào các ngăn bằng các băng tải và ở trên xe dỡ tải riêng biệt. Việc đưa vật liệu ra nhờ băng tải phía dưới hành lang ngầm. Loại kho này tuy vốn đầu tư lớn nhưng vẫn được sử dụng rộng rãi phù hợp với công suất và dây chuyền sản xuất. 1. Tính lượng dự trữ cốt liệu cho nhà máy. 1.1. Tính lượng dự trữ cát. Vzc = Trong đó: Vzc: Lượng dự trữ cốt liệu (m3) Qng: Lượng dùng cốt liệu trong một ngày, Qng = 82,725 tấn/ngày Td: Thời gian dự trữ, lấy T = 7 ngày g0c: Khối lượng thể tích của cát, g0c = 1,45 T/m3 0,9: Hệ số chứa đầy ị = 443,74 m3 1.2. Tính lượng dự trữ đá dăm. Cũng được tính theo công thức. Trong đó: Vzd: Lượng dự trữ đá dăm (m3) Td: Thời gian dự trữ, lấy T = 7 ngày Qng: Lượng dùng đá dăm trong một ngày, Qng = 154,18 tấn/ngày g0d: Khối lượng thể tích của đá, g0d = 1,5 T/m3 0,9: Hệ số kể tới sự chứa đầy ị = 799,45 m3 2. Tính trạm tiếp nhận cốt liệu. Cát và đá được vận chuyển đến nhà máy bằng ôtô tự đổ. Trạm tiếp nhận cốt liệu này là hệ thống gồm nhiều Bunke đặt chìm dưới đất, phía trên các mặt Bunke có các tấm ghi để cho vật liệu rơi xuống mặt Bunke mà bánh ôtô vẫn di chuyển được trên các mặt tấm ghi, không bị thụt. Tính chọn số Bunke cần thiết để chứa cát và đá. Chọn thời gian dự trữ ở các Bunke là 0,5 ngày thể tích Bunke cần phải chứa là Vbk = (m3) Trong đó: Q: Là lượng tiêu thụ nguyên vật liệu của nhà máy trong ngày T: Thời gian dự trữ ở Bunke K: Hệ số chứa đầy Bunke, K = 0,9 gO: Khối lượng thể tích của cốt liệu + Thể tích cần thiết ở Bunke chứa cát là: V1 = (m3) + Thể tích cần thiết ở Bunke chứa đá: V2 = = 57,1 (m3) Chọn Bunke tiếp nhận có kích thước như sau: Theo hình vẽ ta có: Thể tích Bunke: V = Vhộp + Vchóp Vhộp = 42. H1 = 16´1,2 = 19,2 (m3) Vchóp = Vchóp = = 9,73 (m3) Vậy: V = 19,2 + 9,73= 28,93 (m3) Số Bunke chứa cát là: nc = = 1,19 chiếc Chọn 2 chiếc Số Bunke chứa đá là: nđ = = 1,97 chiếc Chọn 2 chiếc Vậy trạm tiếp nhận gồm 4 Bunke xếp thành một dãy. 3. Tính kho cốt liệu. Như trên đã chọn kho cốt liệu bán Bunke có một phần chìm phía dưới đất. Ta chọn kiểu khẩu đội nhà 12 m, ở hai bên cạnh 1,5m để đảm bảo kết cấu móng bền vững, không bị sụt lở, vì vậy chiều rộng thực tế là 9 m. Ta xác định mặt cắt ngang kho để đảm bảo cho sản xuất. Ta có: H1 + H2 = 9 m Từ 2 phương trình trên ta có: H2 = = 5,36 (m) ị H1 = 9 - 5,36 = 3,64 (m) B = 2 = 9 (m) Vậy diện tích mặt cắt ngang là: F = H.B = = 40,5 m2 Chiều dài kho được tính theo công thức: Lk = Trong đó: Lk: Chiều dài kho Vz: Lượng vật liệu dự trữ trong 7 ngày F: Diện tích mặt cắt ngang của kho. Kho chứa 2 loại vật liệu là đá dăm và cát. + Đối với cát: Vz = 579,1 (m3) Lc = = 14,3 (m) + Đối với đá: Vz = 1079,3 (m3) Lđ = = 26,7 (m) Tổng chiều dài kho là: L = Lcát + Lđá = 14,3 + 26,7 = 31 (m) Lấy chiều dài kho L = 36 m theo môđun kiến trúc và ngăn thành 6 khoang: 2 khoang cát và 4 khoang đá. 4. Tính phương tiện vận chuyển cốt liệu về nhà máy. 4.1. Đá dăm mua ở Kiện Khê - Hà Nam, được vận chuyển bằng ô tô chuyên dụng 8 tấn có đặc tính kỹ thuật sau. Trọng tải: 8 tấn Công suất động cơ: 150 mã lực. Tải trọng: 7,2 tấn. Cự ly vận chuyển: 60 km Khối lượng đá dùng cho một ngày là 154,18 tấn, vậy số chuyến cần thiết trong một ngày là : 154,18/7,2 = 21,4 chuyến. Lấy tròn 22 chuyến, ô tô đi với tốc độ 50km/giờ. Chu kỳ chuyển động của xe: T = T1 + T2 Trong đó: T1 = ´2 = 2,4 giờ T2: Thời gian bốc lên đổ xuống, T2 = 15 phút = 0,25 giờ ịT = 2,4 + 0,25 = 2,65 giờ Phương tiện vận chuyển chỉ làm 1 ca: 7,5 giờ Vậy số chuyến ô tô chở trong một ngày là: N = = 2,83 chuyến Số ôtô cần để chở đá là: = 7,77 chiếc Như vậy số xe cần thiết để vận chuyển đá là 8 xe, ta chọn 9 xe trong đó 8 xe chở còn 1 xe dự trữ. 4.2. Cát mua ở sông Lô, vận chuyển từ bến phà đen với quãng đường khoảng 20 km, cát được vận chuyển bằng ôtô ben 8 tấn có đặc tính kỹ thuật giống như xe chở đá. Với quãng đường vận chuyển là 20km thì chu kỳ chuyển động của xe khoảng 1 giờ. Vậy một xe có số chuyến chở trong một ngày là 7 chuyến, khối lượng cát dùng trong một ngày là 82,725 tấn. Số chuyến cần thiết trong một ngày là: = 11,4 chuyến do đó số xe cần thiết để vận chuyển cát là 2 xe Ta chọn 3 xe trong đó 2 xe chở còn 1 xe để dự trữ. 5. Tính chọn băng tải cấp liệu. 5.1. Băng tải dưới dãy bunke tiếp nhận Như trên đã tính mỗi ngày cần 34 chuyến xe để chở cát và đá về nhà máy. Vậy số lượng vật liệu về trong một ngày là: 34.8.0,9 = 244,8 tấn Trong đó: 34 là số chuyến trong ngày 8 là khối lượng thùng xe chứa vật liệu. 0,9 là hệ số sử dụng thùng xe. Vì xe tải chỉ làm việc một ca do đó năng suất cần dỡ tải là: Q = = 32,64 T/h Chiều rộng của băng tải được xác định theo công thức: Trong đó Q: Năng suất vận chuyển, Q = 32,64 T/h C: Hệ số kể đến sự giảm diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu khi vận chuyển nghiêng, a0 = 0 ; C = 1 v : Vận tốc của băng tải, ở đây chọn vận tốc vận chuyển đá và cát của băng tải 1m/s. g0: Khối lượng thể tích của vật liệu, lấy khối lượng trung bình của cát và đá, g0 = 1,5 kg/m3 Thay số vào ta có: B = = 0,366 (m) Chọn chiều rộng băng tải là B = 500 mm 5.2.Tính Bunke trung gian . Tại vị trí cuối của trạm tiếp nhận đặt bunke trung gian để tiếp nhận cốt liệu từ băng tải ngang chuyển sang băng tải nghiêng để vận chuyển lên mặt đất. H = . tg600 = 1m 5.3. Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên mặt đất Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển lên bunke trung gian thứ hai đặt trên mặt đất để chuyển lên kho cốt liệu là: H = 3,9 + 1 + 0,8 = 4,8 (m) 0,8 là khoảng cách từ đáy Bunke số 4 xuống mặt đất. Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 15O. Ta có chiều dài băng tải là: L = = = 18,5 (m) ị Ln = L. cos15O = 18,5´0,966 = 17,9 (m) Chiều rộng băng tải. Vì công suất yêu cầu của băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 500 mm 5.4. Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên kho cốt liệu. Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển từ bunke trung gian lên kho cốt liệu là H = 9,5 m. Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 15O Chiều dài của băng tải. L = = = 36,7 (m) Ln = L . cos180 = 36,7´0,966 = 35,4 m Chiều rộng của băng tải. Vì yêu cầu của công suất băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 500 mm 5.5. Tính băng tải phân phối cốt liệu trên kho. Băng tải này chạy dọc theo kho có chiều dài là L = 30 m. Chiều rộng băng tải chọn là B = 500mm, vì công suất của nó cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải nghiêng. Chiều dài băng tải: Ln = 30 – 2 = 28 m 5.6. Tính băng tải ngang lấy cốt liệu ở hành lang ngầm dưới kho cốt liệu. Băng tải này chạy dọc suốt kho tiếp nhận cốt liệu, để tiếp giáp với băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu lên trạm trộn thì chiều dài băng tải phải thêm 1m nữa. Vậy chiều dài băng tải là: 31m Chọn băng tải có chiều rộng là B = 500mm II.2. phân xưởng chế tạo hỗn hợp bêtông Chất lượng khâu chế tạo hỗn hợp bêtông đóng vai trò quyết định đến chất lượng sản phẩm do vậy trộn hỗn hợp bêtông phải đảm bảo cho vữa ximăng bao quanh bề mặt các hạt cốt liệu và phân bố đều trong khối cốt liệu lớn .Kết quả phải đảm bảo sự đồng nhất ,nghĩa là trong khối hỗn hợp ở mọi chỗ thành phần phải như nhau .Ta có thể trộn hỗn hợp bêtông theo phương pháp vật liệu rơi tự do và theo phương pháp máy trộn cưỡng bức .ở nhà máy ta dùng phương pháp trộn cưỡng bức . Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm trộn Nước Cốt liệu Xi măng Máy bơm Băng tải Thiết bị bơm khí nén vận hành liên tục Bunke trung gian Đường ống Bunke trung gian Thùng chứa nước Định lượng cốt liệu Định lượng xi măng Định lượng nước Bunke nạp liệu Máy trộn tông Bunke xả liệu Thiết bị vận chuyển HHBT Thuyết minh quá trình công nghệ : Xi măng từ kho xilô được đưa đến phân xưởng trộn bằng thiết bị bơm khí nén vận hành liên tục ,còn cốt liệu được đưa lên phân xưởng trộn bằng hệ thống các băng tải ngang đặt dưới các kho cốt liệu và các băng tải nghiêng.Tại phân xưởng trộn ximăng ,cốt liệu được tiếp nhận vào bunke trung gian cho từng loại II.2.1. Yêu cầu đối với các sản phẩm của nhà máy: Bảng thống kê lượng dùng vật liệu cho trạm trộn Thời gian Năm Ngày Ca Giờ Vật liệu Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Xi măng 21487 16529 71,625 55,096 35,81 27,548 4,775 3,67 Cát 24817 17115 82,725 57,052 41,36 28,526 5,515 3,80 Đá 46256 30838 154,18 102,79 77,09 51,398 10,28 6,85 Nước 7074 7074 23,58 23,58 11,79 11,79 1,57 1,57 II.2.2. Thiết kế sơ đồ công nghệ Hỗn hợp bê tông đóng vai trò quyết định trong việc tạo hình sản phẩm và tính chất cường độ của sản phẩm do vậy sơ đồ dây chuyền công nghệ của phân xưởng trộn hỗn hợp bê tông phải hợp lý về mọi mặt. Trạm trộn một bậc Theo sơ đồ một bậc các thiết bị của trạm trộn được đặt trong nhà kín, vật liệu ban đầu được chuyển lên bunke trung gian 1 lần bằng băng tải rồi tự chuyển xuống dưới băng trọng lực. Theo sơ đồ này thiết bị được bố trí gọn gàng cho phép cơ giới hoá và tự động hoá toàn bộ quá trình sản xuất. Trạm trộn hai bậc Theo sơ đồ hai bậc các thiết bị của trạm thường được bố trí thành từng nhóm. ở nhóm 1 bao gồm các bumke trung gian, cân và bunke chứa vật liệu đã cân. ở nhóm 2 gồm máy trộn cân nước và bunke phân phối hỗn hợp bê tông. Trong sơ đồ này vật liệu phải được lâng hai lần, lần thứ nhất nâng lên các bunke trung gian cao 8-10m lần thứ hai bằng gầu nâng đưa và thiết bị nạp ở độ cao không lớn. So sánh hai sơ đồ trên ta thấy sơ đồ một bậc có nhiều ưu điểm hơn sơ đồ hai bậc nó cho phép tự đông hóa toàn bộ quá trình xản xuất, vật liệu được trộn ở trong nhà kín tránh được các tạp chất có hại, tránh được mưa gió làm thay đổi độ ẩm như vậy sẽ ít thay đổi về độ ẩm đảm bảo cho chất lượng của sản phẩm. Do vậy ta chọn sơ đồ một bậc cho trạm trộn bê tông sử dụng máy trộn cưỡng bức 1. Tính chọn máy trộn. Chọn sơ bộ máy Cb-79 có các đặc trưng kỹ thuật sau. Dung tích nạp liệu : 750 lít. Dung tích hỗn hợp bê tông 1 mẻ trộn : 500 lít. Đường kính nồi trộn : 2,2 m Số cánh trộn và cánh gạt : 7+2 Công suất động cơ điện : 28 kW. Số vòng quay của Roto : 26vòng/phút. Kích thước biên : D´R´C = 2,6´2,3´2,5m. Trọng lượng : 3,4 tấn. Xác định số máy trộn cần thiết nmt = Trong đó: Qn : năng suất phân xưởng trong năm Qn= 40000 m3 Vb: Thể tích thùng trộn hỗn hợp bê tông Vb=500 lít m: Số mẻ trộn trong 1 giờ. m = Tnl : thời gian nạp liệu Tnl = 30 giây Ttr : thời gian trộn Ttr = 120 giây Ttl : thời gian tháo liệu Ttl = 30 giây m = (mẻ/giờ) Tn : số giờ thực tế sản xuất trong năm Tn= 4500 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 ị nmt = Chọn 2 máy trộn loại Cb-79 cho phân xưởng trộn 2. Tính chọn thiết bị định lượng Để tính chọn cân ta phải dựa vào cấp phối của các mẻ trộn lấy lượng vật liệu lớn nhất Xi măng, kg Cát, kg Đá, kg Nước, kg 669 645 1162 177 Cân vật liệu chính xác đóng vai trò quan trọng đảm bảo tính chất hỗn hợp bê tông và chất lượng của nó. 2.1. Định lượng cốt liệu: Ký hiệu: ABV- 1200. Các đặc trưng kỹ thuật + Khối lượng cân lớn nhất là 1300kg. + Khối lượng cân nhỏ nhất là 200kg. + Khoảng xê dịch cân 2kg. + Độ xác định ±2%. + Thời gian cân một mẻ 60 giây. + Kích thước biên: D. R. C = 2,06.1,175 .1,2 m + Trọng lượng 2 tấn. Để cân cốt liệu ta dùng hai cân. 2.2. Cân xi măng: Ký hiệu: AB - 1200 Các đặc trưng kỹ thuật. + Khối lượng cân lớn nhất là 500kg. + Khối lượng cân nhỏ nhất là 100kg. + Khoảng xê dịch cân 0,5kg. + Độ xác định ±1%. + Thời gian cân một mẻ 60 giây. + Kích thước biên: D. R. C = 1,706. 0,96. 2,1 + Trọng lượng 1 tấn. 2.3. Cân chất lỏng: Ký hiệu AB-1200 Các đặc tính kỹ thuật sau: + 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%, với cốt liệu là 2% nên dựa vào bảng thống kê nguyên vật liệu cần đưa vào máy trộn trong 1 giờ và thời gian dự trữ nguyên vật liệu ta xác định được lượng nguyên vật liệu cần dự trữ trong các bunke như sau: 3.1.1.Lượng đá 6,853 m3/giờ (thời gian dự trữ 3 giờ) Vđ = Chọn sơ bộ bunke có kích thước hình học như sau: Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 3.2.1,5 = 9m3 Vchóp cụt = = 3,74 m3 Vbk = 9 + 3,74 = 12,74 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,9 Vậy: Vtt = Vbk .K = 12,74´0,9 = 11,46 m3 - Số bunke cần có để chứa đá dăm là: = 1,83 chiếc Ta chọn 2 bunke có kích thước trên để chứa đá dăm. 3.1.2.Lượng cát 4,153 m3/giờ (thời gian dự trữ 3 giờ) Vđ = = 11,64 m3 Chọn sơ bộ bunke có kích thước hình học như sau: Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 2´2´1,5 = 6 m3 Vchóp cụt = = 2,625 m3 Vbk = 6 + 2,625 = 8,625 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,9 Vậy: Vtt = Vbk .K = 8,625.0,9 = 7,763 m3 - Số bunke cần có để chứa cát là: = 1,5 chiếc Ta chọn 2 bunke có kích thước trên để chứa cát. 3.1.3. Lượng xi măng 3,673 m3/giờ (thời gian dự trữ 3 giờ) Vx = = 11,13 m3 Chọn bunke có kích thước hình học như sau: Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 2.2.1,5 = 6m3 Vchóp cụt = = 2,625 m3 Vbk = 6 + 2,625 = 8,625 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,9 Vậy: Vtt = Vbk .K = 8,625´0,9 = 7,763 m3 - Số bunke cần có để chứa ximăng là: = 1,43 chiếc Ta chọn 2 bunke có kích thước trên để chứa ximăng. 3.1.4. Tính chọn Bunke nạp liệu dưới hệ thống cân định lượng. Xi măng và cốt liệu sau khi định lượng xong được xả xuống bunke nạp liệu , vì phân xưởng có 2 máy trộn nên ta chọn loại bunke nạp liệu có van lật có hình dạng như sau Bunke đảm bảo chứa được hỗn hợp nguyên vật liệu của một mẻ trộn 500 lít hỗn hợp bê tông, dưới đóng Bunke có máng phân phối 2 nhánh cho 2 máy trộn. 3.1.5Tính chọn Bunke chứa hỗn hợp bê tông dưới 2 máy trộn ( bunke xả liệu) Chọn bunke có hình dáng và kích thước như sau : Vbunke = = 3,9 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,8 Vậy: Vtt = Vbunke .K = 3,9.0,8 = 3,12 m3 Bunke có thể chứa được 6 mẻ trộn. 3.2.Tính chọn băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ kho nguyên liệu lên trạm trộn. Chiều cao của băng tải cần vận chuyển lên trạm trộn là 17m, chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 150. Ta có chiều dài băng tải là: L = 17/sin 150 = 66m Ln = L. cos 150 = 66.cos 150 = 64m Chiều rộng của băng tải được xác định theo công thức. Trong đó: Q: Là năng suất vận chuyển yêu cầu Q = Qcát + Qđá = 10,279 + 5,515 =15,794 T/giờ c: Hệ sốkể đến sự giảm diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu khi vận chuyển nghiêng phụ thuộc vào góc nghiêng a =150 c = 0,9 v: Vận tốc của băng tải v = 1m/s . g0: Khối lượng thể tích của vật liệu, lấy khối lượng trung bình của cát và đá, g0 = 1,5 kg/m3 Vậy ta có: B = = 0,286 m Chọn B = 500mm. 3.3. Chọn thiết bị vận chuyển xi măng từ kho xi lô lên lầu trộn . Dựa vào lượng xi măng dùng trong 1 giờ của trạm trộn là Q = 4,775 T/h. Ta chọn bơm vít khí nén để vận chuyển xi măng lên lầu trộn Ký hiệu HPB- 36-2 với các thông số kỹ thuật sau. Năng suất vận chuyển: 11T/h Đường kính vít xoắn của bơm: 100mm Tiêu tốn khí nén: 4m3/phút Chiều dài vận chuyển lớn nhất: 200m Chiều cao vận chuyển lớn nhất: 30m Công suất động cơ: 14kW Kích thước biên: 2,385´0,665´0,55m Khối lượng: 808 kg 3.4.Thiết bị lọc bụi đặt trên bunke chứa xi măng. Ký hiệu: U3HTBY với các thông số kỹ thuật sau. Đường kính ngoài: 200 á 800mm Chiều cao ống nối cửa vào: 0,66m Chiều rộng ống nối vào xi lô: 0,2m Chiều dài ống nối cửa vào: 0,6m Chiều cao ống xả: 1,5m Chiều cao phần ngoài ống xả: 0,3m Chiều cao phần xilô là: 1,51m Chiều cao toàn bộ xi lô: 3,31m Đường kính ống hút bụi: 0,3 á 0,4 II.3. Kho thép và phân xưởng thép II.3.1. Giới thiệu về phân xưởng thép Cốt thép trong cấu kiện bêtông cốt thép có vai trò rất quan trọng, nó làm tăng khả năng chịu lực của cấu kiện bêtông. Việc sử dụng cốt thép trong cấu kiện bêtông cốt thép cho phép làm tăngphạm vi ứng dụng của loại vật liệu bêtông vốn rất ưu việt này. Ngoài ra việc sử dụng cốt thép ứng suất trước còn mở rộng việc ứng dụng bêtông cốt thép , cho phép sử dụng các cốt thép cường độ cao, tiết kiệm nguyên vật liệu, làm giảm tiết diện kết cấu chịu lực. Nhiệm vụ của phân xưởng thép là chế tạo các linh kiện cốt thép như cốt dọc chịu lực, cốt đai, cốt xiên và các linh kiện cốt thép phụ như các chi tiết chờ, các chi tiết móc cẩulắp ghép. Sau đó lắp ghép, tổ hợp chúng thành kết cấu chịu lực của các sản phẩm được sản xuất trong nhà máy . Với nhà máy của ta thiết kế thì sản phẩm chính là ống dẫn nước thường và ống dẫn nước cao áp . Kết cấu thép chịu lực và cấu tạo của ống dẫn nước thường và ống dẫn nước cao áp khác nhau về loại thép và kết cấu Để chế tạo các linh kiện cốt thép trong nhà máy ta dùng dây chuyến công nghệ có mức độ cơ giới hoá và tự động hoá cao, kết hợp với một số khâu thủ công. Tuỳ từng khối lượng sản xuất và số loại sản phẩm mà trên tuyến dây truyền chế tạo các linh kiện cốt thép có các công đoạn sau : Nắn thẳng, cắt, uốn, hàn nối đầu, hàn lưới và khung phẳng, chế tạo các chi tiết chờ, hoàn chỉnh linh kiện cốt thép. Việc chế tạo các linh kiện cốt thép rất quan trọng, nó phải thoả mãn các yêu cầu chĩnh xác về kích thước, hình dáng, phải đảm bảo không bị biến dạng trong quá trình vận chuyển và tạo hình, các mối hàn phải có chất lượng tốt, đúng kỹ thuật, vị trí của các chi tiết chờ và các chi tiết móc cẩu phải được chính xác. II.3.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ. Cốt thép được nhập vào kho của nhà máy bao gồm các loại sau: - Thép cường độ cao : Thép cuộn ặ4, ặ6, ặ8. - Thép thường : Thép cuộn ặ4, ặ10, ặ12. - Thép lá Sơ đồ dây chuyền công nghệ như sau : + Chế tạo ống dẫn nước thường : Thép cuộn ặ10, ặ12 Kéo thẳng Cắt đúng kích thước Thép cuộn ặ4 Máy cuốn cốt thép vòng Kho sản phẩm + Chế tạo ống dẫn nước cao áp . Thép cuộn ặ4 Cuốn, tạo khung cốt vòng Đặt khung cốt vòng Thép cuộn ặ6, ặ8 Kéo thẳng Cắt đúng kích thước Máy tạo mũ Căng và neo trên khuôn ngoài Thép lá Dập, đột lưỡi gà Dải định vị cốt vòng Tổ hợp khuôn Theo sơ đồ công nghệ như trên quá trình chế tạo các linh kiện cốt thép được mô tả như sau: Cốt thép được nhập về kho của nhà máy và được sắp xếp thành từng loại riêng biệt. Trước khi đưa vào quá trình chế tạo linh kiện cốt thép tất cả các loại thép đều được đưa qua máy tuốt thép để làm sạch các lớp rỉ, bụi bặm và các tạp chất dính vào bề mặt cốt thép. Sau khi qua công đoạn làm sạch, vệ sinh thì mỗi loại thép sẽ có các quá trình công nghệ khác nhau như sau: Loại thép ặ6, ặ8 dùng để làm cốt dọc ứng suất trước sẽ phải qua qua máy nắn cắt liên hợp , máy tạo đầu mũ trước khi đưa vào khu tập kết các linh kiện cốt thép Loại thép ặ4, dùng để làm cốt vòng ứng suất trước thì sau khi qua quá trình vệ sinh ở máy tuốt sẽ được chuyển thẳng đến khu tập kết các linh kiện cốt thép Loại thép ặ10, ặ12 dùng để chế tạo cốt dọc trong ống dẫn nước thường thì sau khi tuốt, làm vệ sinh sẽ lần lượt qua các máy nắn cắt liên hợp Dưới đây là thống kê cốt thép cho các sản phẩm ống dẫn nước: Bảng thống kê cốt thép trong ống dẫn nước thường ặ500 như sau : Kí hiệu Hình dáng Đường kính (mm) Chiều dài (mm) Số lượng (cái) Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (kg) 1 2 3 4 10 10 10 4 5070 1790 2450 207840 14 8 2 1 70,98 14,32 4,9 207,84 43,48 8,77 3,00 20,37 Tổng trọng lượng thép : 75,62 kg + Với ống dẫn nước thường ặ800 Kí hiệu Hình dáng Đường kính (mm) Chiều dài (mm) Số lượng (cái) Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (kg) 1 2 3 4 10 10 10 4 5080 2779 3391 316421 18 8 2 1 91,44 22,23 6,782 316,421 56,06 13,63 4,16 31,1 Tổng trọng lượng thép : 104,95 kg + Với ống dẫn nước thường ặ1000 : Kí hiệu Hình dáng Đường kính (mm) Chiều dài (mm) Số lượng (cái) Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (kg) 1 2 3 4 12 12 12 4 5090 3480 4128 399800 22 8 2 1 111,98 27,840 8,256 399,8 98,78 24,56 7,28 39,2 Tổng trọng lượng thép : 169,82 kg 3. ống dẫn nước cao áp : Cũng có nhiều phương pháp để tạo hình ống dẫn nước cao áp , với nhà máy của ta sử dụng phương pháp rung ép thuỷ lực để chế tạo các loại ống có đường kính khác nhau. + Bảng thống kê cốt thép trong ống dẫn nước cao áp ặ 500 Kí hiệu Hình dáng Đường kính (mm) Chiều dài (mm) Số lượng (cái) Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (kg) 1 2 3 6 4 5440 5000 380505 14 6 1 76,16 30,00 389,5 16,8 15,90 37,3 Tổng trọng lượng thép : 70 kg + Bảng thống kê cốt thép trong ống dẫn nước cao áp ặ 700 : Kí hiệu Hình dáng Đường kính (mm) Chiều dài (mm) Số lượng (cái) Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (kg) 1 2 3 8 4 5440 5000 513070 16 8 1 87,04 40,00 513,07 34,12 21,2 50,3 Tổng trọng lượng thép : 105,6 kg + Bảng thống kê cốt thép trong ống dẫn nước cao áp ặ 1000 : Kí hiệu Hình dáng Đường kính (mm) Chiều dài (mm) Số lượng (cái) Tổng chiều dài (m) Trọng lượng (kg) 1 2 3 8 4 5440 5000 732960 22 10 1 119,68 50,00 513,07 46,92 26,5 71,84 Tổng trọng lượng thép : 145,2 kg II.3.3. Kế hoạch sản xuất của phân xưởng Lượng dùng theo thời gian chưa kể hao hụt : Loại sản phẩm Đơn vị Năm Ngày Ca Giờ ống dẫn nước thường ặ500 kg 756200 2520,67 1260,33 168,04 Chiếc 10000 33,33 16,67 2,22 ặ800 kg 655938 2186,46 1093,23 145,76 Chiếc 6250 20,83 10,42 1,39 ặ1000 kg 843078 2810,26 1405,13 187,35 Chiếc 4965 16,55 8,27 1,10 ống dẫn nước cao áp ặ500 kg 388889 1296,30 648,15 86,42 Chiếc 5556 18,52 9,26 1,23 ặ700 kg 462000 1540,00 770,00 102,67 Chiếc 4375 14,58 7,29 0,97 ặ1000 kg 306761 1022,54 511,27 68,17 Chiếc 2113 7,04 3,52 0,47 Tổng kg 3412865 11376,22 5688,11 758,41 Trong quá trình gia công chế tạo các linh kiện cốt thép có sự hao hụt, dựa vào định mức ta lấy lượng hao hụt là 1%. Từ đó ta có bảng kế hoạch sản xuất của phân xưởng kể tới hao hụt như sau : Loại sản phẩm Đơn vị Năm Ngày Ca Giờ ống dẫn nước thường ặ500 kg 763838 2546,12 1273,06 169,74 Chiếc 10101 33,68 16,84 2,24 ặ800 kg 662564 2208,54 1104,27 147,23 Chiếc 6313 21,04 10,52 1,40 ặ1000 kg 851594 2838,64 1419,32 189,24 Chiếc 5015 16,70 8,35 1,11 ống dẫn nước cao áp ặ500 kg 392817 1309,38 654,69 87,29 Chiếc 5612 18,7 9,35 1,24 ặ700 kg 466666 1555,56 777,78 103,71 Chiếc 4419 14,72 7,36 0,98 ặ1000 kg 309859 1032,86 516,43 68,86 Chiếc 2134 7,12 3,56 0,47 Tổng kg 3447338 11491,12 5745,56 766,07 II.3.4. Tính toán thiết bị và kho bãi. Trong phần này ta phải xác định diện tích lưu trữ thép cốt, xác định diện tích để các khung cốt thép đã chế tạo và vận chuyển chúng đến phân xưởng tạo hình. Ta có lượng thép dùng như sau: Loại thép Đơn vị Năm Ngày Ca Giờ Thép cuộn Kg 3204132 10680,42 5340,21 712,02 Thép lá Kg 243206 810,7 405,35 54,05 Ta xác định diện tích kho thép theo công thức: Fk = (). Zt . k Trong đó: AC , AL : Lượng thép cuộn, thép lá dùng trong một ngày Zt : Thời gian dự trữ cốt thép trong kho 20 ngày pC : Mật độ xếp kho của thép cuộn pC = 1,2 T/m2 pL : Mật độ xếp kho của thép lá pL = 2 T/m2 k : Hệ số tính đến nối đi lại k = 2,5 Từ đó ta có : Fk = (). 20 . 2,5 = 465 m2 Tính toán, lựa chọn trang thiết bị trong kho 1. Phương tiện bốc dỡ cốt thép vào kho Ta có lượng thép cần bốc dỡ vào kho như sau : Loại thép ĐK Đơn vị Năm Ngày Ca Giờ Thép thường ặ10 Kg 1070700 3569 1784,5 237,9 ặ12 Kg 670200 2234 1117 148,9 ặ4 Kg 621000 2070 1035 138 Thép cường độ cao ặ6 Kg 96900 323 161,5 21,5 ặ8 Kg 249600 832 416 55,5 ặ4 Kg 594000 1980 990 132 Thép lá Kg 243206 810,7 405,35 54,05 Sử dụng cầu trục có đặc tính kỹ thuật như sau : Sức nâng : 2 Tấn Khẩu độ : 11,5 m Tốc độ di chuyển cầu trục : 18m/phút . Tốc độ di chuyển xe con : 20m/phút. Tốc độ nâng vật : 8m/phút. Tốc độ hạ vật : 1,4m/phút. Công suất động cơ : 5,1 kW. Như vậy ta có số lần bốc dỡ cốt thép vào kho : Thép cuộn có đường kính d = 2m Trọng lượng một cuộn : 500 kg Mỗi lần cầu trục cẩu một cuộn Số lần phải đưa thép cuộn vào đúng vị trí trong một ngày : n = = 23,5 Lấy 24 lần Thép lá : mỗi lần cầu trục bốc dỡ 200kg Số lần phải đưa thép lá vào đúng vị trí trong một ngày là : n = = 4,05 Lấy 4 lần Như vậy một ngày có 28 lần cẩu thép vào trong kho Thời gian một chu trình cẩu như sau: Di chuyển cầu trục : 1 phút Nâng móc cẩu : 1 phút Di chuyển xe con : 0,5 phút ổn định tháo móc : 2,5 phút Thu móc về vị trí : 1 phút Hạ móc cẩu, móc : 2 phút Thời gian một lần cẩu là 8 phút Tổng thời gian cần thiết để cẩu thép là : 828 = 224 phút/ngày = 3,73 giờ/ngày Như vậy ta chọn 1 cầu trục mỗi ca thực hiện việc bốc dỡ cốt thép trong khoảng thời gian là = 1,87 giờ/ca 2. Tính chọn máy tuốt cốt thép Tất cả các loại cốt thép trước khi gia công đều phải qua khâu làm sạch các chất dỉ sắt và các loại chất bẩn khác bằng máy tuốt. Muốn chọn máy tuốt cốt thép ta cần tính toán và thống kê số m dài cốt thép cần tuốt trong một giờ. Loại thép ĐK Đơn vị Năm Ngày Ca Giờ Thép thường ặ10 m 758700 2529 1264,7 168,63 ặ12 m 739620 2465 1232,7 164,36 ặ4 m 6085440 20285 10142,4 1352,32 Thép cường độ cao ặ6 m 424980 1417 708,3 94,44 ặ8 m 636975 2123 1061,6 141,55 ặ4 m 5986260 19954 9977 1330,28 Tổng m 14632110 48774 24386,8 3251,58 Dựa vào bảng thống kê cốt thép ta xác định được số m cốt thép cần phải tuốt trong một giờ là. L1 = 3251,58 m/h. Dựa vào yêu cầu năng xuất tuốt thép như vậy ta chọn 2 máy tuốt có các thông số kỹ thuật sau: Năng xuất: 1800m/h Công suất: 3,5kw Thép cuộn có f = 4 á 12mm Kích thước biên: D´R´C = 1050´965´1100.mm. Đường kính tang cuộn: 600 mm. Trọng lượng máy: 480.kg. 3. Máy nắn, cắt liên hợp. Cốt thép sau khi được đưa vào máy tuốt thép để làm sạch bụi dỉ thì được dưa vào máy nắn cắt liên hợp để cắt thành các thanh có kích thước theo đúng yêu cầu Bảng kế hoạch cốt thép cần cắt : Loại thép Chiều dài một thanh (mm) Số thanh cần nắn, cắt (thanh) Số mét cắt 1 giờ (m) Năm Ngày Ca Giờ ặ10 5070 141120 470,4 235,2 31,36 159 ặ10 5080 113400 378 189 25,2 128 ặ10 1790 80640 268,8 134,4 17,92 32 ặ10 2450 20160 67,2 33,6 4,48 11 ặ10 2779 50400 168 84 11,2 31 ặ10 3391 12600 42 21 2,8 10 ặ12 3480 39960 133,2 66,6 8,88 31 ặ12 4128 9990 33,3 16,65 2,22 9 ặ12 5090 109890 366,3 183,15 24,42 124 ặ6 5440 78120 260,4 130,2 17,36 94 ặ8 5440 70560 235,2 117,6 15,68 85 ặ8 5440 46530 155,1 77,55 10,34 56 Từ bảng thống kê trên ta có tổng số mét thép cần cắt trong 1 giờ là : 770 m/h. Tổng số m thép cần nắn và cắt trong một phút là: L = = 12,8 m/ph Từ năng suất yêu cầu trên ta chọn hệ số sử dụng máy là: 0,85 Vậy ta có năng suất thực tế của máy cần chọn là: L = = 15,06 m/ph Từ năng suất yêu cầu trên ta chọn 2 máy nắn cắt tự động AH – 14. Có các đặc tính kỹ thuật sau: Đường kính sợi, mm: 4 á 14mm Chiều dài cắt tự động. Min: 314 mm Max: 7000 mm Tốc độ nắn cắt, m/ph : 5,4 á 24 Công suất động cơ: 3,9kW Kích thước biên: D ´ R ´ C = 7310 ´ 780 ´ 1265,mm Khối lượng máy: 670kg 4. Máy uốn vòng Máy uốn vòng dùng để uốn cốt đai định vị cho sản phẩm Sau đây ta thống kê số vòng cốt thép cần phải uốn trong một giờ. Từ kết cấu sản phẩm và kế hoạch sản xuất của nhà máy ta xác định được số vòng thép cần uốn trong một giờ, a = 47,5 vòng/ giờ Lấy hệ số sử dụng thời gian là 0,85 thì ta có năng suất yêu cầu là : a = = 55,88 vòng/giờ Với a = 55,88 vòng/giờ ta chọn máy uốn vòng cốt thép có ký hiệu: ЛPT – 75 có các thông số kỹ thuật sau : Đường kính thanh thép được cuốn: f4 á f8 mm Đường kính tang hình côn có: f190 á f450 mm Công suất động cơ: 2,8 kw Số vòng quay của tang: 1050vòng/phút Trọng lượng: 570 kg Năng suất : 300 vòng/giờ Ta chọn một máy là có thể đáp ứng được năng suất yêu cầu 5. Cần trục vận chuyển trong phân xưởng thép Sử dụng cầu trục MK - 2 có các đặc trưng kỹ thuật như sau : Tải trọng : 2 Tấn Khẩu độ : 11,5 m Tốc độ nâng vật : 8 m/ph Tốc độ hạ vật : 1,8 m/ph Chiều cao nâng vật : 10 m Tốc độ di chuyển cầu trục khi không tải : 120 m/ph Tốc độ di chuyển cầu trục khi có tải : 80 m/ph Tốc độ di chuyển xe con : 10 m/ph Chiều cao : 880 mm Chiều rộng : 5 m Trọng lượng chung 20 T Năng suất cầu trục được xác định theo công thức sau : Q = k (T/h) Trong đó : q : khối lượng trung bình vật nâng 0,2 T k : hệ số sử dụng thời gian 0,85 H1 : độ cao nâng vật trung bình 5m H2 : độ cao hạ vật 2m V1 : tốc độ nâng vật 8m/ph V2 : tốc độ hạ vật 1,8m/ph t0 : thời gian móc tải 1phút t1 : thời gian di chuyển vật nâng từ nơi nâng đến nơi hạ t2 : thời gian dỡ tải 1 phút t3 : thời gian di chuyển móc không tải từ nơi dỡ tải đến nơi móc tải Ta có t1 = L : chiều dài quãng đường vận chuyển 48m V : tốc độ di chuyển cầu trục khi có tải 80 m/ph; khi không tải 120 m/ph Từ đó ta có t1 = = 0,6 phút t3 = = 0,4 phút Từ đó thay vào công thức trên ta có : Q = 0,85 = 2,15 (T/h) Lượng cốt thép theo kế hoạch sản xuất ở trên là 766 kg/h Với lượng cốt thép này và năng suất cầu trục ở trên ta chọn một cầu trục là thoả mãn năng suất yêu cầu 6. Tính chọn máy ép đầu mũ Các thanh cốt dọc dùng để sản xuất ống dẫn nước cao áp là cốt thép ứng suất trước do vậy nó phải được neo bằng các mũ ép lên khuôn ngoài sản phẩm để căng trước tạo ứng suất trước Số lượng thanh cốt dọc cần ép đầu mũ là : Loại thép Đơn vị Kế hoạch sản xuất theo Năm Ngày Ca Giờ ặ6 Thanh 78120 260,4 130,2 17,36 ặ8 Thanh 70560 235,2 117,6 15,68 ặ8 Thanh 46530 155,1 77,55 10,34 Tổng số Thanh 195210 650,7 325,35 43,38 Theo bảng kế hoạch trên ta có tổng số thanh ép là 43,38 thanh/h Chọn máy ép đầu mũ kí hiệu 65960/l của Nga có đặc trưng kỹ thuật như sau : Năng suất ép : 80 thanh/giờ Đặc tính máy ép : có thể tạo hai đầu mũ ép một lúc ép mũ của các thanh cốt thép dài từ 5500 á 6570 mm Đường kính : đến 25 mm Công suất động cơ : 60 kVA Lượng không khí tiêu tốn : 1,5 m3/h Lượng nước để làm nguội máy : 1000l/h Trọng lượng : 2,4 tấn Như vậy ta chọn một máy là có thể đảm bảo năng suất cần ép II. 4. Phân xưởng tạo hình. II.4.1. Kế hoạch sản xuất Loại sản phẩm Đơn vị Chưa kể hao hụt Đã kể hao hụt 1,5% Năm Ngày Ca Giờ Năm Ngày Ca Giờ ống dẫn nước thường ặ500 m3 6000 20,00 10,00 1,33 6072 20,24 10,12 1,35 Chiếc 10000 33,33 16,67 2,22 10124 33,74 16,87 2,25 ặ800 m3 7000 23,33 11,67 1,56 7110 23,70 11,85 1,58 Chiếc 6250 20,83 10,42 1,39 6348 21,16 10,58 1,41 ặ1000 m3 7000 23,33 11,67 1,56 7110 23,70 11,85 1,58 Chiếc 4965 16,55 8,27 1,10 5040 16,80 8,40 1,12 ống dẫn nước cao áp ặ500 m3 3500 11,67 5,83 0,78 3552 11,84 5,92 0,79 Chiếc 5556 18,52 9,26 1,23 5628 18,76 9,38 1,25 ặ700 m3 3500 11,67 5,83 0,78 3552 11,84 5,92 0,79 Chiếc 4375 14,58 7,29 0,97 4410 14,70 7,35 0,98 ặ1000 m3 3000 10,00 5,00 0,67 3060 10,20 5,10 0,68 Chiếc 2113 7,04 3,52 0,47 2160 7,20 3,60 0,48 II.4.2. Giới thiệu và lựa chọn phương pháp công nghệ tạo hình. Phân xưởng tạo hình là khâu chính của nhà máy, nó chiếm 40% tổng lao động của nhà máy để sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép, quyết định đến hình dáng và chất lượng sản phẩm. Ngoài ra phương pháp tạo hình còn ảnh hưởng đến cách tính toán cấp phối của bêtông, do đó ảnh hưởng đến lượng dùng nguyên vật liệu của nhà máy. Đối với nhà máy có công suất lớn thì phân xưởng tạo hình được cơ giới hoá mới giảm được sức lao động của công nhân và tăng nhanh quá trình sản xuất. Việc cơ giới hoá trong dây chuyền sản xuất cho phép thực hiện theo các tuyến khác nhau đó là : 1. Tuyến công nghệ liên tục Tuyến này có thể là khuôn Vagông chuyển động trên đường ray kín hay băng xích. Trên băng này hoàn thiện các thao tác như chuẩn bị khuôn, đặt cốt thép, đổ bêtông Trên băng tải dịch chuyển tương đối với các vị trí thao tác chuyên môn đặt cố định người ta người ta hoàn thiện dần sản phẩm theo một nhịp độ cưỡng bức đã định, mỗi chu trình phải được hoàn thành với một thời gian như nhau. Thời gian này bằng thời gian cần thiết để hoàn thành các thao tác công nghệ của vị trí có các thao tác phức tạp và tốn nhiều lao động hơn cả. Ưu điểm: Công nghệ dây chuyền liên tục cho phép bố trí thiết bị một cách dày đặc hơn và sử dụng diện tích sản xuất tiết kiệm hơn. Với phương pháp này tất cả các quá trình được cơ giới cao độ và bảo đảm tổ chức lao động tốt hơn bởi vì dây chuyền sản xuất làm việc theo nhịp độ quy định Nhược điểm : Các cấu kiện sản xuất trên tuyến công nghệ này phải gần giống nhau về loại và kích thước, không yêu cầu thay đổi khuôn thường xuyên, nhịp độ sản xuất bắt buộc do đó rất căng thẳng cho công nhân ở mỗi vị trí thao tác. Hơn nữa vốn đầu tư rất lớn cho việc mua sắm thiết bị vì vậy nó chỉ thích hợp với nhà máy có công suất lớn, thông số cấu kiện ít đa dạng. 2. Tuyến công nghệ tổ hợp Tuyến công nghệ này rất phổ biến trong các nhà máy bêtông cốt thép đúc sẵn. Trong dây chuyền sản xuất này, khuôn và cấu kiện được di chuyển nhờ cần cẩu hay bàn con lăn đến các vị trí công nghệ , mà các công đoạn của nó được trang bị các máy móc, thiết bị chuyên dụng Ưu điểm : Tính linh hoạt và cơ động cao trong việc sử dụng thiết bị công nghệ và vận chuyển, vốn đầu tư mua sắm thiết bị nhỏ hơn so với dây chuyền liên tục. Nhược điểm : Thiết bị vận chuyển từ vị trí này sang vị trí kia bằng cầu trục nên dễ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như rạn nứt sản phẩm 3. Tuyến công nghệ bệ Toàn bộ quá trình sản xuất cấu kiện bao gồm việc chuổn bị khuôn, đặt cốt thép, đổ bêtông, đầm chặt và dưỡng hộ nhiệt đều được thực hiện tại một vị trí khuôn cố định. Khuôn này được đặt trên nền phẳng bêtông, cấu kiện từ khi chế tạo đến khi đạt cường độ cho phép tiến hành tháo khuôn được thực hiện tại một chỗ. Thiết bị công nghệ để hình thành các thao tác và công nhân làm việc dịch chuyển từ khuôn này sang khuôn khác. Ưu điểm : Cho phép sản xuất nhiều loại cấu kiện có hình dáng và kích thước khác nhau, phương pháp này sử dụng các Pôligôn và đặc biệt phù hợp với việc chế tạo các cấu kiện có chiều dài lớn, hình dáng phức tạp, các cấu kiện ứng suất trước . Nhược điểm : Chiếm nhiều diện tích sản xuất, phức tạp trong quá trình dưỡng hộ sản phẩm Qua việc phân tích các tuyến công nghệ khác nhau như ở trên đồng thời với việc sản xuất các sản phẩm là ống dẫn nước thì ta chọn tuyến công nghệ tổ hợp là thích hợp. II.4.3. Tính toán công nghệ tạo hình I - Tạo hình ống dẫn nước cao áp Sơ đồ dây chuyền công nghệ : Hỗn hợp bêtông Máy phân phối bêtông Máy đổ bêtông vít xoắn ruột gà Đổ hỗn hợp bêtông vào khuôn và chấn động ép, gia công nhiệt Tách khuôn ngoài với ống ra khỏi lõi khuôn Giải phóng neo, cắt đuôi cốt dọc Tháo khuôn Dưỡng hộ Mài loa, sửa khuyết tật Thử áp lực Bãi sản phẩm Lõi khuôn Làm sạch, lau dầu Mặc áo cao su Tổ hợp khuôn Căng cốt dọc và neo trên khuôn ngoài Đặt khung cốt vòng Tổ hợp khuôn ngoài Khuôn ngoài Làm sạch, lau dầu Theo sơ đồ công nghệ như trên thì quá trình công nghệ được bắt đầu từ khâu chuẩn bị cốt thép. Trên máy chuyên d