a. Công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép theo dây chuyền tổ hợp:
Công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông theo dây chuyền tổ hợp có đặc điểm là phân chia quá trình công nghệ ra thành các công đoạn riêng lẻ hay các nhóm sản xuất tại các vị trí khác nhau. Các công đoạn được trang bị các máy móc chuyên dụng thực hiện một số thao tác khác nhau trên cùng tổ hợp cấu kiện. Khuôn và cấu kiện được di chuyển đến các vị trí công nghệ bằng cần cẩu hay bàn con lăn với tần xuất tự nhiên theo dòng.
Phương pháp này sử dụng có hiệu quả khi sản xuất các cấu kiện bê tông có bề rộng dưới 3m, chiều dài dưới 12m và chiều cao dưới 1m như: dầm, panel, cọc, cống ...
- Các vị trí chính của tuyến công nghệ là:
+ Chuẩn bị: vệ sinh, lắp ghép khuôn, đặt khung cốt thép
+ Tạo hình: đổ và lèn chặt hỗn hợp bê tông, hoàn thiện bề mặt cấu kiện + Bão dưỡng và gia công
+ Tháo khuôn và hoàn thiện: tháo khuôn, kiểm tra sửa chữa hư hỏng, hoàn thiện sản phẩm, vận chuyển sản phẩm vào kho và khuôn về vị trí ban đầu.
- Ưu điểm:
+ Có thể thay đổi việc sản xuất cấu kiện loại này sang sản xuất cấu kiện loại khác mà không yêu cầu đầu tư lớn.
+ Vốn đầu tư mua sắm trang thiết bị ban đầu nhỏ hơn so với dây chuyền liên tục.
- Nhược điểm:
+ Thiết bị, khuôn, sản phẩm được di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác nên dễ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như: rạn, nứt v.v… do đó yêu cầu kỹ thuật của khuôn là rất cao (độ kín khít, độ bền cơ học...).
+ Khi phải di chuyển khuôn và cấu kiện cần giảm thiểu tối đa số lần di chuyển và khoảng cách giữa mỗi lần di chuyển, tránh trường hợp các dòng vận chuyển trong sản xuất gặp nhau và cắt nhau.
b. Công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép trên dây chuyền liên tục:
Sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép theo dây chuyền liên tục cũng chia quá trình công nghệ ra thành các công đoạn riêng lẻ tại các vị trí khác nhau như công nghệ sản xuất tổ hợp nhưng ở trình độ cao hơn. Sự khác biệt của phương pháp này là ở chỗ, khuôn và cấu kiện được di chuyển theo tuyến công nghệ bằng các thiết bị chuyên dụng. Quá trình công nghệ được chia ra thành nhiều chu trình. Mỗi chu trình được hoàn thành theo trình tự trên một trong các vị trí của tuyến, trong khi khuôn vận chuyển với tốc độ nhất định. Tuyến dây chuyền liên tục này là một băng tải thống nhất chuyển động với nhịp độ cưỡng bức; nghĩa là mỗi một chu trình phải được hoàn thành với một thời gian như nhau.
- Trên các vị trí, người ta hoàn thành theo trình tự các công nghệ sản xuất:
+ Chuẩn bị khuôn.
+ Đặt cốt thép.
+ Đổ và lèn chặt hỗn hợp bê tông.
+ Chuyển khuôn và cấu kiện vào buồng gia công nhiệt vận hành liên tục.
+ Vận chuyển khuôn ra khỏi buồng và lấy cấu kiện ra khỏi khuôn.
- Ưu điểm: Công nghệ dây chuyền liên tục cho phép bố trí máy móc thiết bị dày đặc hơn và sử dụng diện tích tiết kiệm hơn. Với phương pháp này tất cả các quá trình được cơ giới cao và đảm bảo tổ chức lao động tốt hơn bởi vì dây chuyền sản xuất theo nhịp độ quy định. Năng suất và chất lượng sản phẩm cao, số công nhân trên dây chuyền ít.
- 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 thường xuyên khuôn. 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 trang thiết bị. Vì vậy, nó thích hợp cho nhà máy có công suất rất lớn, thông số cấu kiện ít đa dạng.
c. Sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép trong khuôn caset:
Sự phát triển dẫn đến nhu cầu về nhà ở không ngừng tăng lên. Để giải quyết vấn đề này phải công nghiệp hóa ngành xây dựng. Trong khi giải quyết vấn đề công nghiệp hóa xây dựng, người ta đã sử dụng phương pháp xây dựng nhà tấm lớn. Để sản xuất các tấm lớn cho xây dựng nhà ở, người ta đã tạo ra nhiều phương pháp sản xuất, trong số đó có phương pháp sản xuất trong các khuôn caset. Đặc điểm chính của phương pháp này là
tạo hình các cấu kiện ở vị trí thẳng đứng trong hệ thống khuôn hộp đứng, cố định bằng kim loại. Bê tông của cấu kiện được gia công nhiệt ẩm trong các khuôn hộp này.
- Ưu điểm:
+ Sản phẩm có độ chính xác cao về kích thước.
+ Chất lượng bề mặt sản phẩm rất tốt.
+ Tạo hình trong phương pháp này có điều kiện thực hiện tái chấn động làm cho cường độ bê tông tăng lên 20 - 30% so với cường độ cùng mác.
+ Cho phép vận chuyển các cấu kiện với cường độ tháo khuôn (50% cường độ thiết kế).
+ Năng suất lao động cao hơn khi chế tạo và hoàn thiện.
+ Chi phí hơi và năng lượng ít hơn do diện tích tiếp xúc với không khí không quá 6%
nên lượng tổn thất ra bên ngoài ít.
- Nhược điểm:
+ Lượng dùng xi măng lớn.
+ Bê tông có nhiều vết nứt do co ngót.
+ Lượng dùng thép cho khuôn và thiết bị tạo hình rất lớn so với phương pháp tổ hợp.
Trọng lượng của một bộ khuôn caset lên đến 60 tấn.
d. Sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép theo phương pháp bệ:
Trong phương pháp công nghệ này, các cấu kiện được tạo hình và cứng rắn tại vị trí cố định trên bệ hay trong khuôn không di chuyển. Vật liệu cần thiết để sản xuất và máy tạo hình được đưa đến tận nơi đặt khuôn trên bệ. Phương pháp bệ được sử dụng rộng rãi để với sản xuất các cấu kiện: dầm, tấm panel sàn, panel tường, cột. Các kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước thường được chế tạo trên bệ, các bệ này có các trụ neo cốt thép ở ngoài khuôn hay ở ngay trên khuôn, các trụ neo này chịu lực căng của cốt thép. Bệ gồm có sân bê tông, sân này thường có dạng băng dài với các trụ neo vững chắc bằng thép để nhận lực căng của cốt thép, thiết bị rải cốt thép dọc theo bệ, giá đỡ cuộn thép và thiết bị để kéo căng cốt thép, máy đổ bê tông và thiết bị vận chuyển bê tông, thiết bị gia công nhiệt. Cấu kiện được tạo hình trong các khuôn cố định hay bằng cốp pha trượt là bộ phận của máy tạo hình - tạo hình không cần khuôn. Trên bệ cốt thép có thể được kéo căng bằng phương pháp cơ học hay bằng năng lượng điện. Hỗn hợp bê tông được lèn chặt bằng đầm dùi, bằng đầm treo hay bằng các bộ phận lèn chặt chấn động của máy đổ bê tông.
- Ưu điểm:
+ Là phương pháp duy nhất có hiệu quả để chế tạo các kết cấu nặng kích thước lớn, nặng.
+ Có thể chế tạo sản phẩm có thể thay đổi kích thước tùy vào yêu cầu + Vốn đầu tư ít, thu hồi vốn nhanh.
- Nhược điểm:
+ Nhiều diện tích sản xuất
+ Khó cơ giới hóa và tự động hóa.
+ Điều kiện lao động nặng nhọc.
+ Chất lượng tạo hình kém vì phần lớn dùng khuôn gỗ hoặc thép chưa hoàn thiện, chất lượng không cao.
e. Tạo hình các cấu kiện bê tông cốt thép trên bàn rung:
Các loại bàn rung là một trong những thiết bị tạo hình cấu kiện bê tông cốt thép toàn năng hơn cả.
Trên bàn rung người ta có thể tiến hành tạo hình các cấu kiện và kết cấu bê tông cốt thép: như các loại tấm panel tường, sàn và mái, các loại block móng tường và mái đua, các loại kết cấu dài như cột, dầm và dầm mang sàn và tương tự với chiều dài đến 9÷12m, trong một số trường hợp có thể dài đến 18m.
Công nghệ tạo hình các cấu kiện trên bàn rung cho phép nhanh chóng chuyển từ sản xuất loại sản phẩm này sang sản xuất loại sản phẩm khác có kích thước tương tự, không yêu cầu phải thay đổi thiết bị, mà chỉ cần thay đổi khuôn.
Nhận xét:
Từ ưu nhược điểm của các loại sơ đồ dây chuyền sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép với đặc điểm của mỗi loại sản phẩm, quy mô của nhà máy ta lựa chọn công nghệ như sau:
- Sản xuất tấm tường rỗng sử dụng công nghệ đùn ép - Sản phẩm cống tròn sử dụng công nghệ tổ hợp
- Sản xuất bê tông thương phẩm theo sơ đồ trạm trộn 2 bậc Lựa chọn sản phẩm cho đồ án:
- Cọc tròn
+ Loại 1: D1200 (mm) + Loại 2: D1500 (mm) - Tấm tường rỗng đùn ép
+ Loại 1: 3200x600x120 (mm) + Loại 2: 3200x600x140 (mm)
- Bê tông thương phẩm (M30,M40,M50)