Đồ án tốt nghiệp kỹ sư sản xuất bê tông cốt thép

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA XÂY DỰNG ********* ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Ngành : Công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng Đề tài : “Công nghệ kỹ thuật sản xuất bê tông cấu kiện bê tơng cốt thép: Ống cống trịn rung lõi trung tâm công suất 50.000 m3/năm Tấm tường rỗng đùn ép công suất 550.000 m2/năm Bê tông thương phẩm công suất 60 m3/h (M25,M40,M50) ” GVHD : THS PHẠM THANH MAI SVTH : TRẦN PHI THẮNG LỚP : 2014VL HÀ NỘI – 2021 Chữ kí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I - TỔNG QUAN 1.1 Công nghệ kỹ thuật sản xuất bê tông .7 1.1.1 Sự phát triển ý nghĩa cấu kiện bê tông 1.2 Tổng qua cấu kiện bê tông đúc sẵn bê tông thương phẩm .11 1.2.1 Cống thoát nước 11 1.2.2 Tấm tường rỗng .16 1.2.3 Bê tông thương phẩm 20 1.3 Công nghệ sản xuất bê tông thương phẩm 22 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC 25 2.1 Các tính chất hỗn hợp bê tông bê tông 25 2.1.1 Các tính chất hỗn hợp bê tông 25 2.1.2 Các tính chất bê tơng 26 2.2 Yêu câu nguyên liệu 29 2.2.1 Xi măng 29 2.2.2 Cốt liệu lớn 30 2.2.3 Cốt liệu nhỏ .31 2.2.4 Nước 32 2.2.5 Phụ gia .33 2.2.6 Yêu cầu vật liệu thép 34 2.2.7 Các yêu cầu đánh giá chất lượng hỗn hợp bê tông bê tông: 34 2.3 Cơ sở lựa chọn phương pháp tạo hình .35 2.3.1 Tạo hình phương pháp chấn động 35 2.3.2 Tạo hình phương pháp khơng chấn động .37 2.3.4 Lựa chọn phương pháp sản xuất cấu kiện 41 2.4 Quá trình hình thành phát triển cường độ bê tông .43 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng giải pháp nâng cao cường độ cho bê tông .47 2.5.1 Ảnh hưởng tuổi bê tông 47 2.5.2 Ảnh hưởng cường độ đá xi măng .47 2.5.3 Ảnh hưởng cốt liệu 50 2.5.4 Ảnh hưởng cấu tạo bê tông .50 SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI 2.5.5 Ảnh hưởng phụ gia 51 2.5.6 Ảnh hưởng gia công lèn chặt 51 2.5.7 Ảnh hưởng điều kiện môi trường bảo dưỡng 52 2.6 Các khuyết tật bê tơng giải pháp đề phịng, khắc phục 52 2.6.1 Các khuyết tật bê tông 52 2.6.2 Giải pháp phòng ngừa .55 2.6.3 Giải pháp khắc phục 56 CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ 58 3.1 Phân tích dây chuyền công nghệ cho nhà máy 58 Sơ đồ mặt nhà máy 58 3.2 Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ 59 3.2.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất tường rỗng (ACOTEC) 61 3.2.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất cống tròn 63 3.2.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng thép 64 3.2.5 Kho silô chứa xi măng .66 3.2.6 Kho chứa cốt liệu .67 3.2.7 Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng trộn .67 CHƯƠNG TÍNH TỐN LỰA CHỌN THIẾT BỊ 69 4.1 Tính tốn thiết kế cấp phối bê tơng 69 4.1.1 Tính cấp phối Cống nước 73 4.1.2 Tính cấp phối cho tường rỗng ACOTEC 75 4.1.3 Tính cấp phối cho bê tơng thương phẩm .78 4.2 Tính cân vật chất 83 4.2.1 Chế độ làm việc nhà máy 83 4.2.2: Cân vật chất 84 a) Cống thoát nước 84 b) Tấm tường rỗng 88 c) Bê tông thương phẩm 91 Ta tính tốn lượng ngun vật liệu năm chưa kể hao hụt bảng theo công thức: .91 4.3 Lựa chọn thiết bị cho phân xưởng 98 4.3.1 Silo xi măng .98 SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI 4.3.2 Kho cốt liệu 102 4.3.3 Chọn xe xúc lật .104 4.3.4 Chọn bơm xi măng 105 4.3.5 Chọn thiết bị định lượng xi măng 105 4.3.6 Phân xưởng thép .106 4.3.7 Chọn trạm trộn .110 4.3.8 Phân xưởng tạo hình cống trịn rung lõi .116 a) Vị trí tạo hình 117 b) Xác định số khuôn 118 4.3.9 Phân xưởng tạo hình tường rỗng 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI MỞ ĐẦU Ở kỷ trước, công tác xây dựng phát triển, tốc độ xây dựng chậm chưa có phương pháp xây dựng tiên tiến, chủ yếu thi công tay mức độ giới thấp nguyên nhân quan trọng công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng chưa phát triển Với phát triển mạnh mẽ xã hội nhu cầu sống tập trung thành phố lớn dẫn đến việc xây dựng nhà tăng mạnh Việc hạn chế sản xuất gạch nung thay gạch không nung chủ trương lớn Nhà nước Bộ, Ngành trung ương địa phương thể qua số văn pháp luật ban hành Nhu cầu vật liệu xây dựng để đáp ứng nhu cầu nhà theo mà tăng theo Bê tông đúc sẵn - bao gồm sản phẩm sản xuất nhà máy với chất lượng cao nhằm tạo sản phẩm thương mại dân dụng Sản phẩm bao gồm đường ống bê tông cốt thép, kết cấu chịu lực sử dụng bê tông đúc sẵn, tường móng, tường âm thanh, tường chắn, sàn nhà mái nhà tấm, kiến trúc, nhà mô-đun, hố ga, cống hộp, cầu, trụ cầu đường hầm Đã chứng minh trình sử dụng với vật liệu mới, linh hoạt bền, phục vụ nhu cầu xã hội ngày Ngày nước phát triển với việc cơng nghiệp hóa ngành xây dựng, giới hóa thi cơng với phương pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bê tông bê tông ứng suất trước sử dụng rộng rãi xây dựng dân dụng công nghiệp với loại cấu kiện có hình dáng, kích thước cơng dụng khác Nắm bắt xu đó, đất nước ta có nhiều thay đổi, hội nhập quốc tế và xây dựng nhiều cơng trình với cấu kiện bê tông đúc sẵn, mang đến hiệu bất ngờ Một hướng phát triển ngành sản xuất xây dựng nước ta tận dụng tối đa kết cấu lắp ghép tiến tới cơng nghiệp hố ngành xây dựng Với yêu cầu nhiệm vụ ngành sản xuất vật liệu xây dựng to lớn đầy thách thức Với mong muốn ngành sản xuất xây dựng nói chung ngành sản xuất vật liệu xây dựng nói riêng ngày phát triển tiến tới cơng nghiệp hố chung tay góp phần đưa ngành công nghiệp nước nhà tiến xa Bằng kiến thức học nghiên cứu chuyên sâu,tích luỹ trường Đại học Kiến Trúc em xin trình bày đề tài : "Cơng nghệ kỹ thuật sản xuất bê tơng: 1.Ống cống trịn rung lõi trung tâm công suất 50.000 m3/năm Tấm tường rỗng đùn ép công suất 550.000 m2/năm Bê tông thương phẩm công suất 60 m3/h( M25,M40,M50) Tuy nhiên khả em hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế, đồ án cịn nhiều thiếu sót q trình tính tốn SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI thiết kế Em mong nhận giúp đỡ thầy, cô môn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa, mơn góp ý để đồ án tốt nghiệp hồn thiện đặc biệt Thạc Sĩ Phạm Thanh Mai có hướng dẫn tận tình góp ý q trình em tính tốn thiết kế đồ án Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Sinh viên thực Trần Phi Thắng SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI CHƯƠNG I - TỔNG QUAN 1.1 Công nghệ kỹ thuật sản xuất bê tông 1.1.1 Sự phát triển ý nghĩa cấu kiện bê tông Xi măng sử dụng từ thời La Mã cổ đại tới kỷ 19, hỗn hợp lý tưởng nghiên cứu Sau thời gian ngắn, vật liệu phát triển nhanh chóng chiếm vị trí quan trọng xây dựng Không sau xuất bê tông cốt thép, đồng thời với việc sử dụng bê tơng bê tơng cốt thép tồn khối đổ chỗ, cấu kiện bê tông đúc sẵn đời Trong trình sử dụng, với phát minh nhiều loại bê tông bê tông cốt thép mới, người ta hồn thiện phương pháp tính tốn kết cấu, phát huy tính ưu việt hiệu sử dụng chúng, mở rộng phạm vi sử dụng loại vật liệu Đồng thời với việc sử dụng bê tông bê tơng cốt thép tồn khối, đổ chỗ, khơng sau xuất bê tông cốt thép, cấu kiện bê tông đúc sẵn đời Kỹ thuật bê tông cốt thép thống trị vài năm sau ú Nm 1892, Franỗois Hennebique ó np bng sỏng ch khiến ông trở thành nhà phát minh bê tông cốt thép Tại Hội chợ Thế giới năm 1900, ông gọi "nhà thầu quan trọng công chúng bê tơng cốt thép" Từ bê tơng trở thành cấu kiên thiếu xây dựng Trong mười năm (1930÷1940) việc sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép thủ công thay phương pháp giới việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép áp dụng tạo điều kiện đời nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn Cũng mười năm nhiều loại máy trộn xuất hiện, đồng thời nhiều phương thức đầm chặt bê tông giới chấn động, cán, cán rung, li tâm hút chân không sử dụng phổ biến, phương pháp dưỡng hộ nhiệt, sử dụng phụ gia rắn nhanh, xi măng rắn nhanh cho phép rút ngắn đáng kể trình sản xuất Cuối năm 1980 đánh dấu xuất bê tông cường độ cao bê tông cốt sợi với cường độ cực cao bê tông tự lèn.Những thành tựu nghiên cứu lý luận phương pháp tính tốn bê tơng cốt thép giới thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép phát triển đặc biệt thành công việc nghiên cứu bê tông ứng suất trước áp dụng vào sản xuất cấu kiện thành tựu có ý nghĩa to lớn Nó cho phép tận dụng bê tơng số hiệu cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm bê tông cốt thép, nhờ thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối lượng, nâng cao lực chịu tải khả chống nứt cấu kiện bê tơng cốt thép [6] Trong q trình sử dụng người ta ngày hoàn thiện phương pháp tính tốn kết cấu, phát huy tính ưu việt hiệu sử dụng chúng Những năm đầu kỷ 20 cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn đời Việc sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn thủ công thay phương pháp giới Việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI áp dụng vào sản xuất tạo điều kiện đời nhà máy sản xuất cấu kiện cốt thép đúc sẵn Mấy thập niên vừa qua, thành tựu nghiên cứu lý luận phương pháp tính tốn bê tông cốt thép giới thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép phát triển Đặc biệt thành công việc nghiên cứu bê tông cốt thép ứng suất trước ứng dụng vào sản xuất cấu kiện bê tơng thành tựu có ý nghĩa to lớn Nó cho phép tận dụng tốt ưu điểm bê tông mác cao cốt thép cường độ cao, tiết kiệm bê tơng sắt thép Nhờ thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối lượng, nâng cao khả chịu tải trọng khả chống nứt cấu kiện bê tông cốt thép Trong tiến trình cơng nghiệp hóa, đại hóa ngành xây dựng nước ta, lượng sản phẩm cấu kiện bê tơng đúc sẵn (cịn gọi bê tơng tiền chế) ngày gia tăng, lớn mạnh không ngừng - tương hợp với xu hướng phát triển chung nhiều quốc gia giới Bởi sản phẩm bê tơng tiền chế có nhiều ưu việt: - Chất lượng kiểm sốt chặt chẽ có tính ổn định cao; - Có thể chủ động chế tạo sản phẩm bê tông chất lượng cao; - Rút ngắn thời gian thi cơng xây dựng cơng trình, cơng nghiệp hóa cơng tác xây dựng Hệ thiết bị cơng nghệ chế tạo sản phẩm, cấu kiện bê tông ngày hồn thiện, cơng tác xây dựng giới hóa tự động hóa cao, giúp giảm giá thành cơng trình thời gian xây dựng rút ngắn đáng kể Nên vào năm thập kỷ 80 kỷ trước, sau khỏi chiến tranh chống Mỹ cứu nước, ngành công nghiệp bê tông nước ta chịu mn vàn khó khăn tác động, tỷ trọng sản phẩm bê tông cấu kiện đúc sẵn giai đoạn giảm đáng kể Song tới đầu năm 90, trước tác động gió đổi Đảng ta, dấu hiệu phục hồi dần phát triển lan tỏa ngành xây dựng nói chung cơng nghiệp bê tơng nói riêng Ngành xây dựng có vai trị quan trọng việc tạo sở kết cấu hạ tầng, nhà ở, đô thị, định đến phát triển đất nước Trong thời gian qua, ngành xây dựng Việt Nam có bước phát triển mạnh mẽ, góp phần vào cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Nhiều cơng trình có quy mơ lớn với u cầu kỹ thuật cao, kết cấu bê tông công nghệ đại thi công xây dựng đưa vào sử dụng hiệu như: Cơng trình Thủy điện Sơn La có quy mơ lớn Đơng Nam Á với cơng suất 2.400MW Cơng trình có chiều cao đập bê tơng 138m, dung tích hồ chứa 9,26 tỷ m3, hoàn thành năm 2012, sớm năm so với tiến độ ban đầu đề ra, cung cấp sản lượng điện trung bình hàng năm 10.246 tỷ kWh; Cụm cơng trình Cảng Hàng khơng quốc tế T2 Nội Bài cầu Nhật Tân thủ đô Hà Nội hoàn thành năm 2015; nhiều nhà cao tầng, khu thị hồn thành gần góp phần tích cực tạo động lực thúc đẩy phát triển kinh tế-xã hội vùng, miền nước Bên cạnh đó, cơng nghệ xây dựng nhà cao tầng (móng cọc khoan nhồi, kết cấu khung nhà sử dụng bê tông cường độ cao 50-80MPa, ) năm 2000 cho thấy tiến đáng kể ngành xây dựng Đồng thời, công nghệ sử dụng bê tông nhẹ, thân thiện môi trường tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI xây dựng nhà để thực chủ trương lớn Nhà nước phát triển nhà quốc gia Ngày nay, với trang bị kỹ thuật đại giới hóa tồn dây chuyền cơng nghệ tự động hóa nhiều khâu sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn, cấu kiện bê tông cốt thép bê tông ứng suất trước sử dụng rộng rãi, đặc biệt ngành xây dựng dân dụng công nghiệp với loại cấu kiện có hình dạng kích thước cơng dụng khác cột nhà, móng nền, dầm cầu chạy, kèo, lợp, tầm tường, nhiều nước có nhà máy sản xuất đồng cấu kiện cho loại nhà theo thiết kế định hình Ý nghĩa bê tơng đúc sẵn cơng trình xây dựng mơi trường a Các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn: - Là cấu kiện bê tơng cốt thép tạo hình sẵn khuôn nhà máy, mang công trường lắp ghép cường độ tối thiểu phải đạt 70% cường độ thiết kế yêu cầu Gồm cấu kiện như: Cột, dầm, sàn, móng đài, cọc, ống nước, cột điện phục vụ thi cơng trình ngầm , nhà cao tầng… - Các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn dự ứng lực sử dụng rộng rãi chúng có nhiều ưu điểm là: + Khơng chịu ảnh hưởng thời tiết + Thi công nhanh, chất lượng cấu kiện đảm bảo, đồng có khả giới hóa cao, sản suất hàng loạt nhiều cấu kiện + Vật liệu đầu vào kiểm soát chặt chẽ chất lượng, độ ẩm, hàm lượng tạp chất… + Sức chịu tải trọng lớn hơn, tiết kiệm thép - Bên cạnh tồn số nhược điểm : + Vấn đề vận chuyển cấu kiện dài, có kích thước lớn khó khăn làm cho chi phí vận chuyển tốn + Tại mối nối cấu kiện lắp ghép dễ bị ngấm nước, liên kết mối nối không đảm bảo gây tập trung ứng suất b Ý nghĩa bê tơng đúc sẵn cơng trình xây dựng môi trường: Việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn áp dụng tạo điều kiện đời nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn mang lại hiệu to lớn Nó có tính bền vững, cải thiện nguồn tài nguyên hiệu quả, giảm thiểu chất thải giảm chi phí sản xuất Cấu kiện bê tơng đúc sẵn có kết hợp với hệ thống tái chế lớn cho nhà máy giúp cải thiện qui trình phát triển bền vững ngành công nghiệp xây dựng Bê tông đúc sẵn sản xuất nhà máy kiểm soát chặt chẽ theo điều kiện định, mang lại hiệu tài vật liệu, lao động, lượng quy trình Hầu hết cấu kiện bê tông đúc sẵn hiệu quả, với q trình máy tính điều khiển cho trạm trộn, pha trộn đúc Thi công nhanh công trường có nghĩa nhiễm tiếng ồn giao thông không bị gián đoạn tài sản xung quanh người dân Với hàng ngàn chất thải phát sinh xây dựng hàng năm, việc sử dụng cấu kiện đúc sẵn bê tông đúc sẵn rõ SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI ràng lợi lớn Hệ thống bê tông đúc sẵn giảm đáng kể vật liệu xây dựng không cần thiết phế thải xây dựng Sự nóng lên tồn cầu, bê tông đúc sẵn cung cấp tốt bảo vệ chống lại tiềm ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu, bê tơng đúc sẵn vốn bền chứng minh tính tồn vẹn kết cấu Với lượng hoạt động (hệ thống sưởi ấm làm mát) chiếm khoảng 90 phần trăm mức tiêu thụ lượng tịa nhà khả bê tơng đúc sẵn có hệ thống cụ thể để nhiệt độ cao vừa phải kinh tế quan trọng tốt cho môi trường Bê tơng đúc sẵn vật liệu hồn hảo cho ngăn chặn chất lỏng, cho dù nước lưu trữ, nước mưa truyền tải thông qua đường ống dẫn Cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn sử dụng rộng rãi nhiều loại cơng trình sở hạ tầng Tuy nhiên, để phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp bê tông cốt thép đúc sẵn, nhà sản xuất Việt Nam nhiều vấn đề thách thức cần giải như: - Nâng cao trình độ kỹ thuật bê tông, đặc biệt kỹ thuật bê tông chất lượng cao - Hiểu rõ lợi ích hạn chế cơng nghệ bê tơng cốt thép đúc sẵn để thiết kế cơng trình tối ưu - Cải tiến mặt thiết kế thi công lắp dựng cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn Cải thiện bề mặt hoàn thiện cấu kiện đúc sẵn - Phát triển hệ thống quản lý chất lượng nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn Giảm giá thành sản xuất theo cách hợp lý c) Ưu nhược điểm cấu kiện bê tông đúc sẵn Là cấu kiện bê tông cốt thép tạo hình sẵn khn nhà máy, mang công trường lắp ghép cường độ tối thiểu phải đạt 70% cường độ thiết kế yêu cầu Gồm cấu kiện như: Cột, dầm, sàn, móng đài, cọc, ống nước, cột điện phục vụ thi cơng cơng trình ngầm, nhà cao tầng… Các loại cấu kiện bê tông đúc sẵn dự ứng lực sử dụng rộng rãi chúng có nhiều ưu điểm là: - Không chịu ảnh hưởng thời tiết - Thi công nhanh, chất lượng cấu kiện đảm bảo, đồng có khả giới hóa cao, sản suất hàng loạt nhiều cấu kiện - Vật liệu đầu vào kiểm soát chặt chẽ chất lượng, độ ẩm, hàm lượng tạp chất… - Sức chịu tải trọng lớn hơn, tiết kiệm thép Bên cạnh tồn số nhược điểm là: - Vấn đề vận chuyển cấu kiện dài, có kích thước lớn khó khăn -> chi phí vận chuyển tốn SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI Số hiệu: MCP100 Đường kính hàn lớn nhất: 25 mm Năng suất nối: 120 thanh/giờ Hiệu điện thế: 380 V Dòng điện hàn lớn nhất: 1200 A Công suất động cơ: 25 kW Kích thước biên dài x rộng x cao: 2800 x 1800 x 1200 mm Trọng lượng:1360 kg - Chọn máy hàn hồ quang điện: Tại vị trí tổ hợp khung không gian cho sản phẩm khung cốt thép cần trang bị máy hàn hồ quang điện để hàn chỗ cần thiết khung Tại vị trí tổ hợp khung ta cần sử dụng máy hàn hồ quang Chọn máy hàn hồ quang có thơng số sau: + Tốc độ hàn: 3-6 mối hàn/phút + Hiệu điện thế: 380 V + Dòng điện hàn lớn nhất: 150 A + Công suất động cơ: 15 kW + Kích thước biên dài x rộng x cao: 910 x 650 x 750 mm + Trọng lượng: 250 kg - Cầu trục vận chuyển phân xưởng thép: Sử dụng cầu trục MK - có đặc trưng kỹ thuật sau : Tải trọng : Tấn Khẩu độ : 12 m Tốc độ nâng vật : m/ph Tốc độ hạ vật : 1,8 m/ph Chiều cao nâng vật : 10 m Tốc độ di chuyển cầu trục không tải : 120 m/ph Tốc độ di chuyển cầu trục có tải : 80 m/ph Tốc độ di chuyển xe : 10 m/ph Chiều cao : 880 mm Chiều rộng : m Trọng lượng: 20 Bảng 4.45 Bảng thống kê thiết bị phân xưởng thép Kích thước biên Diệntíchchiếm Stt Tên thiết bị Số lượng Dài x Rộng x Cao (mm) chỗ (m2) Máy tuốt thép 1050x965x1100 2,03 Máy cắt thép 1500x600x1200 0,9 Máy uốn cốt thép 950x970x875 1,86 SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 109 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI Máyhàn nhiều điểm 3500x3000x1500 10,5 Máy hàn nối đầu 2800x1800x1200 5,04 910 x 650 x 750 0,59 Máyhàn hồ quang điện Tổng diện tích chiếm chỗ Fm 21 Vậy diện tích mặt bố trí máy móc thiết bị phân xưởng thép là:F = Fm k Trong : Fm = 21 m2 k: Hs kể đến ảnh hưởng lối lại, khoảng cách hợp lý máy móc thiết bị, k = Vậy diện tích cần thiết để bố trí máy móc thiết bị là: F = 21 × = 105 m2 Chọn chiều rộng kho thép 8m nên: Khi chiều dài phân xưởng để bố trí máy móc là: 105 = 13,125m Chọn 14 m Các linh kiện cốt thép chế tạo xong tập kết phân xưởng thép giờ, khối lượng linh kiện cốt thép cần tập kết là: A = 0,224 Khi diện tích khu tập kết linh kiện cốt thép : Fk  A k pt Trong đó: pt: Mật độ xếp linh kiện cốt thép, pt = 0.1 tấn/m2 k : Hệ số tính đến lối lại, k = 2.5 Từ ta có : Fk = 0,224 0.1 × 2.5 = 5,6 m2 Chọn Fk = 10m2 chọn r=8m Như chiều dài khu tập kết linh kiện cốt thép là: 10 = 1,25 m Chọn 5m Chọn diện tích kho thép 120m2, chiều dài kho thép là: 120 = 15 m Ta lấy 10 m để lấy diện tích máy móc cơng nhân lại di chuyển sang khu vực tạo hình; Vậy tổng chiều dài phân xưởng thép là: L= 10+ 15+ 5+ 14 = 44 m Lấy L=45m →Diện tích phân xưởng thép là: S=45.8=360m2 4.3.7 Chọn trạm trộn Bảng 4.46 Thống kê khối lượng bê tông kể đến hao hụt Kế hoạch làm việc Loại sản phẩm Năm Ngày Ca Giờ Cống tròn 31500 110,91 55,45 6,93 Tấm tường rỗng 40150,14 141,37 70,68 8,83 SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 110 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Bê tông M25 thương M40 phẩm M50 Tổng GVHD: THS PHẠM THANH MAI 45530,88 45530,88 45530,88 208242,78 160,32 160,32 160,32 733,24 160,32 160,32 160,32 733,24 20,04 20,04 20,04 75,88  Khối lượng bê tông sản xuất ống cống tròn rung lõi trung tâm tường rỗng 15,76 m3/giờ nên ta chọn trạm trộn bậc: Bảng 4.47 Thông số kỹ thuật trạm trộn bê tông công suất 35m3/h Thông số HZS 35 Năng suất 35m3 Máy trộn bê tông JS 750 Phễu cấp liệu PLD 1200 Si lô 60 Bơm xi măng 4m3/phút Hệ thống tủ điện bán tự động China Công suất động 64,4kW  Máy trộn JS 750 có đặc trưng kỹ thuật sau: Bảng 4.48 Thông số kỹ thuật máy trộn JS 750 Dung tích thùng trộn 1200 lít Dung tích hỗn hợp bê tơng mẻ trộn 750 lít Thời gian trộn tuần hồn làm việc Năng suất 72 s 35 m3/h Chiều cao xả 3000 mm Tốc độ trộn 31 vòng/phút Số cánh trộn 2x7 Mô tơ trộn Y 200 – M4 Công suất 30 KW Trọng lượng máy 5500 Kg Kích thước ( DxRxC) 21600x10000x13000 mm - Xác định số máy trộn cần thiết SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 111 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ nmtr GVHD: THS PHẠM THANH MAI 1000.Q n = V m.T K K b n tg sd Trong đó: Qn:Năng suất máy trộn năm Qn = 31500+40150,14=71650,14 m3/năm Vb: Thể tích mẻ trộn Vb = 750 lít m: Số mẻ trộn m 3600 T T T T nl tr tl ng Tnl: Thời gian nạp liệu Tnl = 10 giây Ttr: Thời gian trộn Ttr = 42 giây Ttl: Thời gian tháo liệu Ttl = 10 giây Tng: Thời gian ngừng mẻ trộn Tng = 10 giây m= 3600  50 (mẻ/giờ) 10  42  10  10 Tn: Số thực tế làm việc Tn = 4544 Ktg: Hệ số sử dụng máy trộn theo thời gian Ktg = 0,8 Ksd: Hệ số sử dụng máy trộn không theo thời gian Ksd = 0,65  nmt = 1000 𝑥 71650,14 750 𝑥 50 𝑥 4544 𝑥 0,8 𝑥 0,65 =0,8 Vậy chọn máy trộn có dung tích trộn mẻ 750 lít * Tính chọn bunke chứa cốt liệu cho trạm trộn bê tông sx cấu kiện: - Thể tích bunke cần phải chứa là: Vbk = Q T (m3) K  v Trong đó: Q: Là lượng tiêu thụ nguyên vật liệu phân xưởng giờ; T: Thời gian dự trữ bunke (chọn thời gian dự trữ bunke chứa giờ); K: Hệ số chứa đầy bunke, K = 0.9;  0: Khối lượng thể tích cốt liệu a Tính chọn bunke cát - Thể tích cần thiết bunke chứa cát: SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 28470,53+23268,92 4544 =11,38 tấn/giờ 112 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI 3000 V1 = 11,38 𝑥 0,9 𝑥 1,48 =17,08 (m3) 50 2000 Chọn bunke chứa có kích thước sau: Thể tích bunke: H2 (3  2.5  0.52   2.5  0.52 ) 50 V=  2.5   1500 V = Vhộp + Vchóp 500 =19,6(m3) => Số bunke chứa là: nc = 17,08 19,6 =0,87 Chọn bunke chứa cát có kích thước hình cho trạm trộn b Tính chọn bunke chứa đá D10 - Thể tích cần thiết bunke chứa cát: 48744,27+38922,92 4544 =19,29 tấn/giờ 3000 V1 = 19,29 𝑥 0,9 𝑥 1,405 25 =30,51 (m3) 00 2000 Chọn bunke chứa có kích thước sau: Thể tích bunke: H2 (3  2.5  0.52   2.5  0.52 ) 50 V=  2.5   1500 V = Vhộp + Vchóp 500 =19,6(m3) => Số bunke chứa là: nc = 30,51 19,6 =1,55 Chọn bunke chứa dá D10 có kích thước hình cho trạm trộn Vậy ta chọn bunke chứa đá xếp thành hàng để sản xuất cống tường rỗng * Tính chọn bunke chứa cốt liệu cho trạm trộn bê tông sx bê tông thương phẩm : Khối lượng bê tông sản xuất bê tông thương phẩm : 75,88 m3/giờ nên ta chọn trạm trộn bậc SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 113 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI Hình 4.5 Trạm trộn loại HZS25 Bảng 4.50 Thơng số kỹ thuật trạm trộn bê tông công suất 25m3/h Model Các thông số Năng suất max（m³/h） 25 Chiều cao cửa xả tiêu chuẩn（m） 4m Thời gian chu kỳ trộn（s） 72 Tổng công suất（kw） 50.25 Model JS500 Model PLD800 Model máy nén khí 0,6-8 Máy trộn bê tơng Hệ thống cấp liệu định lượng Hệ thống khí nén HZS25 Lưu lượng định mức（m³/phút） 0,6 0,8 Áp lực khí（Mpa）  Máy trộn JS 500 có đặc trưng kỹ thuật sau: Bảng 4.51 Thông số kỹ thuật máy trộn JS 500 Dung tích thùng trộn 1000 lít Dung tích hỗn hợp bê tơng mẻ trộn 500 lít Thời gian trộn tuần hoàn làm việc 72 s Năng suất 25 m3/h Chiều cao xả 4000mm Tốc độ trộn 31 vịng/phút Số cánh trộn 2x6 Mơ tơ trộn SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL Y 150 – M3 114 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI Công suất 25 KW Trọng lượng máy 5100 Kg Kich thước (DxRxC) 6000x6000x22500mm Kích thước bunke Bunke chứa đá (DxR) 2200x4000 mm Bunke chứa cát (DxR) 1500x4000 mm - Xác định số máy trộn cần thiết nmtr 1000.Q n = V m.T K K b n tg sd Trong đó: Qn: Năng suất máy trộn năm Qn = 45530,88x3=136592,64 m3/năm Vb: Thể tích mẻ trộn Vb = 500 lít m : Số mẻ trộn 3600 m T T T T nl tr tl ng Tnl : Thời gian nạp liệu Tnl = 10 giây Ttr : Thời gian trộn Ttr = 42 giây Ttl : Thời gian tháo liệu Ttl = 10 giây Tng : Thời gian ngừng mẻ trộn Tng = 10 giây 3600  50 (mẻ/giờ) m= 10  42  10  10 Tn: Số thực tế làm việc Tn = 6816 Ktg : Hệ số sử dụng máy trộn theo thời gian Ktg = 0,8 Ksd : Hệ số sử dụng máy trộn không theo thời gian Ksd = 0,65  nmt = 1000𝑥136592,64 =1,4 500𝑥50𝑥6816𝑥0,8𝑥0,65 Vậy chọn máy trộn có dung tích trộn mẻ 500 lít a Tính chọn bunke cát - Thể tích cần thiết bunke chứa cát: SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 33663,7+33462,4+31770,28 2272 =43,52 tấn/giờ 115 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI 3000 V1 = 43,52 𝑥 0,9 𝑥 1,48 =65,35 (m3) 50 2000 Chọn bunke chứa có kích thước sau: Thể tích bunke: H2 (3  2.5  0.52   2.5  0.52 ) 50 V=  2.5   1500 V = Vhộp + Vchóp 500 =19,6(m3) => Số bunke chứa là: nc = 65,35 19,6 =3,33 Chọn bunke chứa cát có kích thước hình cho trạm trộn b Tính chọn bunke chứa đá D20 - Thể tích cần thiết bunke chứa cát: 56416+56197+5533,65 2272 =52 tấn/giờ 3000 V1 = 52 𝑥 0,9 𝑥 1,405 25 =82,2 (m3) 00 2000 Chọn bunke chứa có kích thước sau: Thể tích bunke: H2 (3  2.5  0.52   2.5  0.52 ) 50 V=  2.5   1500 V = Vhộp + Vchóp 500 =19,6(m3) => Số bunke chứa là: nc = 82,2 19,6 =4,2 Chọn bunke chứa dá D20 có kích thước hình cho trạm trộn Vậy ta chọn bunke chứa đá để sản xuất bê tông thương phẩm 4.3.8 Phân xưởng tạo hình cống trịn rung lõi Bảng 4.52 Thống kê sản phẩm nhà máy Sản phẩm sp/năm sp/ngày Cống tròn D1200 10000 36 18 Cống tròn D1500 10000 36 18 sp/ca sp/giờ Bảng 4.50 Tổng hợp chi phí thời gian cơng đoạn sản xuất cống SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 116 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ C ông đoạ n STT GVHD: THS PHẠM THANH MAI Thời gian Thao tác công nghệ (phút) Làm sạch, lau dầu, tổ hợp khn ngồi 10 Đặt định vị cốt thép lắp phụ kiện Cẩu khn đến vị trí tổ hợp Hạ khn ngồi xuống Lắp nón cấp liệu Rải hỗi hợp bê tông Rung lõi 20 Chuyển đến vị trí tĩnh định Tháo nón cấp liệu Rút lõi Vệ sinh khuôn Lau dầu khuôn I II 10 11 12 III Tổng 22 26 22 70 a) Vị trí tạo hình Ta có cơng thức để tính tốn vị trí tạo sau : N  τ yc = tti  yc T Q T = 60 phút; Q : Là số sản phẩm sản xuất 1giờ:  Với Φ1200 sản phẩm/  Với Φ1500 sản phẩm/  Nhịp điệu sản xuất: + Φ1200: sp1200=T/Q=60/3=20 ( phút/1sản phẩm ) + Φ1500: sp1500=T/q=60/3=20 ( phút/1sản phẩm ) Như ta có số vị trí tạo hình : Số vị trí tạo hình cần thiết tính theo cơng thức; + Công đoạn I: τi = 22 phút SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 117 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI →N11200=22/20=1,1→ Chọn vị trí → N11500 =22/20=1,1→ Chọn vị trí + Cơng đoạn II : τi = 26 phút → N21200=26/20=1,3→ Chọn vị trí → N21500=26/20=1,3 → Chọn vị trí + Công đoạn III : τi = 22 phút →N31200=22/20=1,1→ Chọn vị trí → N31500 =22/20=1,1→ Chọn vị trí Như chọn vị trí tạo hình cho loại ống cống tròn rung lõi trung tâm b) Xác định số khuôn Khuôn làm từ vật liệu thép, thiết kế theo nhiều mô đun, thân khuôn hình trụ, phần loa làm thành mơđun Khn có đường kính kích thước ngồi sản phẩm Trên thân khn có sống ngang dọc, tạo đọ cứng cho khuôn, môđun ghép lại thành khn đảm bảo phải kín khít, dễ thực bước lắp ghép, dễ tháo, thân khn có móc để phục vụ cho q trình vận chuyển khuôn, vận chuyển sau công tác tạo hình gia cơng nhiệt Thời gian quay vịng khn thời gian tính từ khâu khn làm sạch, lau dầu, tổ hợp khuôn trình tháo khn theo sơ đồ cơng nghệ nói Thời gian quay vịng khn là: T=70 phút + Khn sản phẩm : qvk Tính tốn số khn theo công thức sau : n k  Ti  yc  k dt kdt = 1,15 Thời gian quay vịng khn T1qvk = 70 phút  Số khn cần : 70 + Với Φ1200: n1200= 20 𝑥 1,15 = 4,025(chiếc) → Chọn khuôn 70 + Với Φ1500: n1500= 20 𝑥 1,15 = 4,025 (chiếc) SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 118 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI → Chọn khuôn b) Vị trí tháo khn, làm sạch, lau dầu, lắp khn Ở vị trí bao gồm thao tác sau : làm sạch, lau dầu, tổ hợp khn ngồi, đặt định vị cốt thép lắp phụ kiện cẩu khn đến vị trí tổ hợp Tổng thời gian thao tác : 10 phút Nhịp điệu sản xuất : N= 60 20 =3 phút/1sản phẩm Như số vị trí tính sau : N = 10/3=3 Ta chọn vị trí Tính chọn cầu trục vận chuyển : Cầu trục phân xưởng có nhiệm vụ di chuyển khn, cấu kiện từ vị trí đến vị trí khác theo yêu cầu tuyến công nghệ Ta chọn cầu trục sau Bảng 4.51 Thông số cầu trục Mô tả Mã hiệu Dạng cầu trục Sức nâng móc( tấn) Chiều cao nâng, hạ(móc chính/móc phụ)(m) Khẩu độ cầu trục(m) Nguồn điện (V) Tốc độ nâng móc (m/phút) Tốc độ di chuyển xe (m/phút) Tốc độ di chuyển cầu trục (m/phút) Thông số 20/5c Cầu trục dầm Móc chính: 25 Móc phụ: 12,5/14 7,5 – 25,5 220/330 Móc chính: 7,8 Móc phụ: 20,4 89,4 78 Thiết bị làm khn Sau chu trình tạo hình cần làm khn Để tiến hành làm khuôn dùng thiết bị súng phun khí nén Chọn máy C - 670 có thơng số kĩ thuật sau : Áp lực khí nén : 1,2 kg/m2 Chi phí khơng khí : 2m3/h Cơng suất động : 7,5 kW SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 119 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI Thiết bị rải hỗn hợp bê tơng Chọn thiết bị rải HHBT có thơng số sau: Bảng 4.52 Bảng thông số máy rải hỗn hợp bê tông Mô tả CM- 69B Chiều rộng ray di chuyển, mm 2800 Thể tích thùng chứa, m3 2,1 Tốc độ di chuyển, m/ph 12 18 Công suất định mức, kw 7,2 Kích thước máy , mm - Dài Rộng Cao 2600 4000 3000 Hình 4.6 Máy rải bê tơng kiểu băng tải Chú thích: 1- Khung chính; 2- Dẫn động băng tải; 3- Sàn thao tác; 4- Bunke; 5- Lò xo đỡ bunke; 6- Hệ thống palăng nghiêng băng tải; 7- Băng tải; 8- ống rót liệu; 9- Dẫn động di chuyển; 10- Bánh xe di chuyển Xe goòng vận chuyển sản phẩm bãi Sản phẩm sau hồn thiện, đánh giá chất lượng vận chuyển bãi sản phẩm để chờ tiêu thụ, ta chọn xe gng vận chuyển có thơng số sau : - Tải trọng : SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 120 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI - Tốc độ di chuyển : 35  70m/phút - Trọng lượng : 4,85 - Công suất động : 7,2 kW 4.3.9 Phân xưởng tạo hình tường rỗng Bảng 4.52 Số sản phẩm tường rỗng sản xuất năm Kế hoạch sản xuất Loại sản phẩm Tấm tường Năm Ngày Ca Giờ 366668 sp 1292 646 81 Vậy ta sản xuất 81 sản phẩm Bảng 4.53 Thời gian sản xuất tường rỗng Thao tác công nghệ STT Thời gian Làm sạch, lau dầu, 1p Đặt khuôn 1p Nạp hỗn hợp bê tông 4p Máy đùn ép 1p Máy cắt 1p Máy đo cắt lần 1p 10 Xếp chồng 5p 11 Xe nâng sản phẩm đến khu tĩnh định 5p 12 Tĩnh định 13 Tháo ván khuôn 900p=15h 1p 14 Xếp chồng bãi sản phẩm 15 Bảo dưỡng SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 5p 14 ngày 121 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI Sản phẩm dưỡng hộ nhiệt ẩm tự nhiên với thời gian tĩnh định 15-25 tiếng để đạt cường độ  70% cường độ thiết kế sau vận chuyển bãi sản phẩm Phân xưởng sản xuất 1292 sản phẩm/ngày Chọn xếp 36 hàng => số hàng : 1292/36=36 hàng Thiết kế phân xưởng phân xưởng 12 hàng Mỗi hàng cách 0,5m => chiều rộng vị trí tĩnh định: Hdh = 12× 0,5 + 11.0,5 =11,5 m Chọn chiều rộng phân xưởng tạo hình tường 12m Chiều dài 33.3=99m Vậy kích thước phân xưởng tạo hình tường rỗng L×H=100×12 m SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 122 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: THS PHẠM THANH MAI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] : https://vatlieuxaydung.org.vn [2] : Giáo trình Cơng nghệ bơ tơng xi măng Tập – Nguyễn văn Phiêu [3] : Giáo trình Cơng nghệ bê tông xi măng Tập – GS.TS Nguyễn Tấn Quý [4] : "CHỈ DẪN KỸ THUẬT CHỌN THÀNH PHẦN BÊ TÔNG CÁC LOẠI" THEO QUYẾT ĐỊNH SỐ 778/1998/QĐ-BXD NGÀY 05/9/1998 [5] Giáo trình vật liệu xây dựng phần 1- GS.TS Phùng Văn Lự [6] Giáo trình vật liệu xây dựng phần 2- GS.TS Phùng Văn Lự SVTH: TRẦN PHI THẮNG - 2014VL 123 ... sau xuất bê tông cốt thép, đồng thời với việc sử dụng bê tơng bê tơng cốt thép tồn khối đổ chỗ, cấu kiện bê tông đúc sẵn đời Trong trình sử dụng, với phát minh nhiều loại bê tông bê tông cốt thép. .. dụng loại vật liệu Đồng thời với việc sử dụng bê tông bê tơng cốt thép tồn khối, đổ chỗ, không sau xuất bê tông cốt thép, cấu kiện bê tông đúc sẵn đời Kỹ thuật bê tông cốt thép thống trị vài... tính tốn bê tông cốt thép giới thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép phát triển Đặc biệt thành công việc nghiên cứu bê tông cốt thép ứng suất trước ứng dụng vào sản xuất cấu