Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Mở đầu
Đề tài: Thiết kế nhà máy bê tông có công suất 60.000 m
3
/năm sản xuất các
sản phẩm:
+ Cột điện cao áp dài 22 26 m công suất 10.000 m
3
/năm.
+ Cột điện tiết diện tròn rỗng dài 10 20 m công suất 15.000 m
3
/năm.
+ Bê tông thơng phẩm công suất 35.000 m
3
/năm.
Nhiệm vụ thiết kế kho xi măng
1/ Sơ lợc về sự phát triển của cấu kiện bê tông đúc sẵn:
ở những thế kỷ trớc công tác xây dựng cơ bản ít phát triển, tốc độ xây
dựng chậm.
Những năm 30- 40 của thế kỷ 19 công nghiệp sản xuất xi măng poóc
lăng ra đời tạo ra một chuyển biến cơ bản trong xây dựng. Cho đến những năm
70- 80 của thế kỷ này bê tông cốt thép mới bắt đầu sử dụng nhiều trong lĩnh
vực xây dựng. Loại vật liệu này có nhiều tính u việt đã phát triển nhanh chóng
và chiếm địa vị quan trọng các loại vật liệu xây dựng.
Trong quá trình sử dụng ngời ta ngày càng hoàn thiện các phơng pháp
tính toán kết cấu, càng phát huy đợc tính u việt và hiệu quả sử dụng của chúng.
Những năm đầu thế kỷ 20 cấu kiện bê tông cốt thép đúc rắn ra đời. Việc sản
xuất cấu kiện bê tông đúc sẵn bằng thủ công đã dần dần đợc thay thế bằng ph-
ơng pháp cơ giới. Việc nghiên cứu thành công dây chuyền công nghệ sản xuất
các cấu kiện bê tông cốt thép và đợc áp dụng vào sản xuất đã tạo điều kiện ra
đời những nhà máy sản xuất cấu kiện cốt thép đúc sẵn đầu tiên.

trong tơng lai.
Việt Nam là đất nớc đang trong giai đoạn phát triển với dân số gần 80
triệu ngời, tiềm năng phát triển rất lớn. Vì vậy, trớc mắt phải xây dựng một cơ
sở hạ tầng hoàn chỉnh hơn để đáp ứng tốc độ phát triển của đất nứơc. Để làm đ-
ợc việc đóngành xây dựng dân dụng, công nghiệp và ngành công nghiệp vật
liệu xây dựng cần thiết phải đi trớc một bớc trong quá trình phát triển. Trong đó
ngành sản xuất vật liệu xây dựng phải đợc u tiên đầu t phát triển mạnh. Trong
những năm qua Nhà nớc đã có chính sách đầu t phát triển hợp lý cho ngành vật
liệu xây dựng. Xây dựng đợc nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng hiện đại,
công suất lớn ngang tầm với các nớc phát triển.
Nhà nớc đã có sự định hớng trong cả sản xuất và lu thông phân phối vật
liệu xây dựng theo cơ chế thị trờng có sự quản lý của Nhà nớc nhờ đổi mới cơ
chế và quán triệt các chính sách về chiến lợc ổn định và phát triển kinh tế - xã
hội.
Cùng với sự phát triển của ngành xây dựng, nhu cầu về các loại sản
phẩm bê tông và bê tông cốt thép cho các ngành xây dựng cơ bản là rất lớn. Nó
đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các vật liệu sử dụng cho xây dựng.
Nhằm thoả mãn nhu cầu đó ngành vật liệu xây dựng cần u tiên phát triển
theo chiều sâu, đổi mới trang thiết bị, công nghệ sản xuất tiên tiến. Theo định
hớng này, ngành sản xuất bê tông và cấu kiện bê tông đúc sẵn đã và đang đợc
Nhà nớc đầu t thích đáng và đã đạt đợc một số kết quả khả quan. Các cấu kiện
bê tông cốt thép đúc sẵn ngày càng đợc sử dụng rộng rãi trong các công trình
xây dựng cơ sở hạ tầng. Và để đáp ứng đợc nhu cầu này cần thiết phải xây
dựng các nhà máy sản xuất bê tông và cấu kiện bê tông đúc sẵn, nhằm đáp ứng
đợc tốc độ phát triển cơ sở hạ tầng của nớc ta nói chung và thủ đô Hà Nội nói
riêng hiện nay và trong tơng lai.
Chơng I: giới thiệu chung
I- Giới thiệu về nhà máy.
Nhà máy xây dựng có công suất 60.000 m
3

Trì, cách quốc lộ 1A 200 m, cách trung tâm Hà Nội 6km về phía Nam.
2/ Về hệ thống giao thông vận tải:
Huyện Thanh Trì là huyện ngoại thành nằm ở cửa ngõ phía nam Hà Nội.
Nằm trên tuyến đờng giao thông, đặc biệt quan trọng là
quốc lộ 1A - Tuyến đờng Giải Phóng nối liền giao thông với nội thành.
Tại đây có hệ thống đờng sắt Bắc Nam nối liền với nhiều trung tâm kinh tế
lớn trong cả nớc, và nó cũng gần sông Hồng, thuận lợi cho việc vận chuyển
bằng đờng thuỷ, tạo ra u thế lớn về giao thông, tạo điều kiện thuận lợi
phát triển kinh tế cho huyện Thanh Trì.
3. Nguồn cung cấp nguyên vật liệu:
3.1: Cốt liệu sắt thép, xi măng:
Địa điểm nhà máy nằm ở huyện Thanh Trì, phía nam Hà Nội, là nơi
thuận tiện cho giao thông vận tải bằng cả 3 tuyến giao thông đờng bộ, đờng sắt,
đờng thuỷ. Do vậy rất thuận tiện cho việc cung cấp nguyên vật liệu từ nơi khác
đến nhà máy. Các nguồn nguyên vật liệu chính đợc cung cấp về nhà máy bằng
1 hay cả 3 tuyến đờng.
Đá dăm: vận chuyển khai thác từ mỏ ở Phủ Lý cách 40 km bằng
ôtô.
Cát: từ Vĩnh Phúc vận chuyển bằng xà lan về cảng Phà Đen, Hà
Nội. Sau đó dùng ôtô đa về nhà máy.
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

3
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Xi măng: Chin Phong, đợc vận chuyển vể nhà máy bằng xe ôtô
xitéc chuyên dụng để chở xi măng.
Thép: sử dụng thép Thái Nguyên và các loại thép liên doanh đợc
chuyển về nhà máy bằng ôtô, tàu hoả.

Chế tạo theo phơng pháp quay li tâm, kết cấu bê tông cốt thép ứng suet
trớc. Sử dụng loại bê tông mác300.Sản xuất theo hình trụ.

Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

4
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Thống kê cốt thép cho cột điện cao áp 500:
Bảng thống kê cốt thép trong cột điện cao áp 500 nh sau :
Kí
hiệu
Hình dáng Đờng
kính
(mm)
Chiều
dài
(mm)
Số lợng
(cái)
Tổng
chiều dài
(m)
Trọng
lợng
(kg)
1
2
3

Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

5
20000
bố trí cốt thép trong cột điện cao áp
400
20
19960
20
25 25
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
+ Căng cốt thép doc đến 100% lực căng thiết kế. Sau đó tăng lên
110% lực căng thiết kế, tiếp tục đa về 100% lực căng thiết kế.
- Quay li tâm: Dùng máy quay li tâm đặc biệt có thể đạt D
max
= 800mm
Theo hai giai đoạn : Đầu tiên là quay dàn đều hỗn hợp bê tông
Vận tốc quay 80-120 vòng/phút.
Thời gian quay 4- 5 phút.
Sau đó đến giai đoạn lèn chặt
Vận tốc 450-600 vòng/phút
Thời gian 15-18phút.
Sau khi quay li tâm xong tiến hành gia công nhiệt:
ở nhiệt độ 60 80
o
C
Tĩnh định 4-6 giờ.
Nâng nhiệt 1,5 giờ.

cấp cỡ hạt, nh:
-
Đờng kính cốt liệu: D
max
= 20 mm
-
Khối lợng thể tích yêu cầu từ: 1400 1500 kg/m
3
.
-
Cấp phối hạt theo quy phạm: Từng cấp hạt của cốt liệu thô nằmg
trong phạm vi sau:
Kích thớc mắt sàng D
min
D
max
+D
min
2
D
max
1,25D
max
Lợng sót tích luỹ trên sàng
95ữ100% 40ữ70
0,5 0

Chất lợng cốt liệu lớn cần đợc đánh giá theo hàm lợng hạt bụi bẩn có
trong nó. Lợng bụi có trong cốt liệu không đợc vợt quá 1% tổng khối lợng. Cốt
liệu cũng đợc đánh giá bằng phần trăm lợng hạt dẹt. Yêu cầu đối với hàm lợng

Không có các cấp hạt lớn hơn hay bằng 5mm
-
Hàm lợng tạp chất có hại nhỏ hơn3%
-
Cấp phối phải nằm trong phạm vi cho phép.
Cấp phối hạt biểu thị bằng đờng cong tích luỹ cấp hạt của nó không vợt
ra ngoài miền giới hạn theo quy phạm. việc lựa chọn thành phần cấp phối hợp
lý có giá trị lớn trong việhc tăng cờng độ hỗn hợp bê tông.
2/ Xi măng:
Để sản xuất các sản phẩm thì sử dụng xi măng poóc lăng có mác cao:
PCB-40, Các chỉ tiêu yêu cầu đối với các loại xi măng:
+Đảm bảo yêu cầu về cờng độ đạt mác của từng loại xi măng. Đối với xi
măng PCB-40 cờng độ nén mẫu tiêu chuẩn ở 28 ngày là 400 kg/cm
2
(mẫu tiêu
chuẩn để thử cờng độ nén của bê tông theo tiêu chuẩn Việt Nam là mẫu có kích
thớc 4ì4ì16mm).
+ Độ mịn phải đạt (tơng ứng diện tích của loại xi măng này):
3600 ữ 3900 cm
2
/g.
+ Khối lợng thể tích tuyệt đối: 3,05 ữ 3,15 T/m
3
.
+ Lợng nớc tiêu chuẩn : 26 ữ 28%
+ Thời gian bắt đầu ninh kết: không dới 45 phút
Thời gian kết thúc ninh kết không quá 12 giờ
+ Đảm bảo yêu cầu về cờng độ. Trong điều kiện tiêu chuẩn cờng độ thí
nghiệm sau 3 ngày không dới 200 kg/cm
2

Nguyên vật liệu để sản xuất gồm :
Xi măng ChingPhông PCB40

x
= 3,1 (g/cm
3
) khối lợng riêng của xi măng

ox
= 1,2 (g/cm
3
) khối lợng thể tích của xi măng
Đá dăm : D
max
= 20 (mm)

đ
= 2,7 (g/cm
3
) Khối lợng riêng

ođ
= 1,45(g/cm
3
) Khối lợng thể tích
W
đ
=0,5% Độ ẩm của đá
Cát vàng :
c

b
= 300 Mác bê tông
A = 0,6 Đối với vật liệu có phẩm chất trung bình .
Từ tỷ lệ phối hợp 35% cát trong hỗn hợp đá dăm (Đờng No2)
D
max
=20
N/X =0,57
Tra bảng suy ra à =4,9 .
Lợng dùng ximăng cho 1 m
3
bê tông là :









+++

=
dcx
DC
X





9
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
C = 0,35.CL = 0,35 .1765,8 = 618 (kg)
Đ = 0,75.CL = 0,75 .1765,8 = 1147,8 (kg)
N = 0,57.X = 0,57.360,6 = 205,4 (l)
Coi độ ẩm của W
đ
=0,5% , W
c
=5% thì :
C =
5,650
5100
618.100
=

(kg)
D =
60,1153
5,0100
8,1147.100
=

(kg)
N = 205,4 5%.650,5 - 0,5%.1153,6 = 168,8 (l)
Vậy cấp phối sơ bộ là:
X:C:Đ:N=360,4:650,5:1153,6:168,8
hay
X

A = 0,6 Đối với vật liệu có phẩm chất trung bình .
Từ tỷ lệ phối hợp 35% cát trong hỗn hợp đá dăm (Đờng No2)
D
max
=20
N/X =0,46
Tra bảng suy ra à =3,8 .
Lợng dùng ximăng cho 1 m
3
bê tông là :









+++

=
dcx
DC
X




1


10
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
N = 0,48.X = 0,48.445,6 = 213,9 (l)
Coi độ ẩm của W
đ
=0,5% , W
c
=5% thì :
C =
9,623
5100
7,592.100
=

(kg)
D =
4,1276
5,0100
1270.100
=

(kg)
N = 213,9 5%.624 0,5%.1276,4 = 176,3 (l)
Vậy cấp phối sơ bộ là:
X:C:Đ:N=445,6:623,9:1276,4:176,3
hay
X
N
X

Số ngày làm việc là: 365 (104+6+7)= 248 ngày
Đối với phân xởng sản xuất:
Qui định ngày làm việc 2 ca: Số giờ làm việc trong ca là 7,5 giờ và 30
phút giao ca.
Số giờ làm việc là: 248ì2ì7,5=3720 (giờ)
Bảng thống kê quĩ thời gian sản xuất:
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

11
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Năm ( m
3
) Tháng( m
3
) Ngày (m
3
) Ca (m
3
) Giờ (m
3
)
60.000 5000 242 121 18.13
Bảng thống kê kế hoạch sản xuất:
Loại sản phẩm Kế hoạch sản xuất
Năm Ngày Ca Giờ
Cột điện cao áp 10.000 40,32 20,16 2,7
Cột điện tròn rỗng 15.000 60,48 30,24 4,03
Bê tông thơng phẩm 35.000 141,13 70,56 9,41

44660
180.08 90.04 12.01
Xi măng
15610
62.94 31.47 4.20
Nớc
6160
24.84 12.42 1.66
Bảng tiêu thụ vật liệu của cả nhà máy (khi cha có hao hụt)
Loại vật liệu Kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu
Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Cát
38090
153.58 76.79 10.24
Đá
73510
296.41 148.21 19.77
Xi măng
24610
99.23 49.62 6.62
Nớc
10385
41.88 20.94 2.80
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

12
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Sơ đồ dây chuyền nguyên lí sản xuất

Khuôn nằm trên
bàn quay li tâm
Gia công nhiệt
Làm sạch Tháo khuôn
Lau dầu
D ỡng hộ
Kho cát
Vận chuyển
Tiếp nhận
Vận chuyển
Cát
Kho đá
Tiếp nhận
Đá
Vận chuyển
Vận chuyển
Kho xylô
Vận chuyển
Xi măng
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Sau khi có hao hụt ở các khâu nguyên lí ta tính lợng nguyên vật liệu tiêu thụ
của nhà máy:
Với loại bê tông M300 .
+ Tính lợng cát tiêu thụ:C = 25.000x
3100
100
2100
100
1100
100

x
h
x1154
Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=2% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tai khâu tiếp nhận.
Đ=25000x
1.0100
100
2100
100
6100
100

xx
x1154=31349195.48 kg/năm
=31350 tấn/năm.
+ Tính lợng xi măng tiêu thụ:X = 25.000x
3100
100
2100
100
1100
100
h
x
h
x
h
x360

Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

14
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Cát
17658
71.20 35.60 4.75
Đá
31350
126.41 63.21 8.43
Xi măng
9681
39.04 19.52 2.60
Nớc
4495
18.13 9.06 1.21
Với loại bê tông M400 .
+ Tính lợng cát tiêu thụ:C = 35.000x
3100
100
2100
100
1100
100
h
x
h

Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=2% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tai khâu tiếp nhận.
Đ=35000x
1.0100
100
2100
100
6100
100

xx
x1276=48528771.93 kg/năm
=48529 tấn/năm.
+ Tính lợng xi măng tiêu thụ:X = 35.000x
3100
100
2100
100
1100
100
h
x
h
x
h
x446
Trong đó h1=6% hao hụt sau quá trình trộn (đổ khuôn ,rơi vải.)
h1=1% hao hụt tại khâu định lợng
h3=0.1% hao hụt tại bun ke tiếp nhận.

95.69 47.85 6.38
Đá
48529
195.68 97.84 13.05
Xi măng
16791
67.71 33.85 4.51
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

15
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Nớc
6553
26.42 13.21 1.76
Bảng tiêu thụ vật liệu của cả nhà máy (khicó tính hao hụt)
Loại vật liệu Kế hoạch tiêu thụ nguyên vật liệu
Năm(tấn) Ngày Ca Giờ
Cát
41390
166.89 83.45 11.13
Đá
79879
322.09 161.05 21.48
Xi măng
26472
106.75 53.37 7.11
Nớc
11048

3
/năm

16
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kho xi măng kiểu Xi lô
II.2. Tính thể tích kho cần thiết
Dung tích của kho là
m =
d
mn
k.n
k.z.c.Q
(Tấn)
Trong đó
Q
n
: công suất xí nghiệp Q
n
= 60000 m
3
/năm
c : Chi phí vật liệu cho 1m
3
bê tông (lấy trung bình c = 0,504 Tấn)
z : Số ngày dự trữ z = 7 ngày
K
m
: Hệ số mất mát hao hụt K
m

3,1
996
= 766 ( m
3
)
Chọn kho Xilô có hình dáng và kích thớc nh hình vẽ sau:
Xilô hình trụ tròn, đờng kính 5m đáy kho hình nón cụt, cửa xả có đờng kính
0,5m chọn góc xả góc gãy tự nhiên, chọn = 60
0
H
2
= [
2
)5,05(
].tg60
0
= 3,89 (m)
Chọn H
2
= 4 m
V
2
=
3
1
ì[
)
2
D
(

++ì

= 31,66 (m
3
)
V
1
=
4
1
.D
2
.H
1
Chọn H
1
= 10 m
V
1
=
4
1
3,14ì5
2
ì10 = 196,25 (m
3
)
V = V
1
+ V

h
2
1
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
măng, mở van xả thì xi măng sẽ tự chảy xuống vít tải đặt ở phía dới. Từ đó xi
măng đợc vít tải đa lên máy bơm khí nén để vận chuyển lên lầu trộn. Nếu cần
đảo xi măng trong xilô thì chỉ cần đa xi măng từ xilô lên máy bơm để lại bơm
ngợc lên xilô. Đây là một quá trình tuần hoàn.
II.3.1. Tính chọn thiết bị vận chuyển xi măng.
Năng suất vít tải.
Q = 3600.F.V.
O
.C.K
tg
Trong đó:
Q là năng suất vít tải
F là diện tích vật liệu trong vít
F =
4
K.D.
d
2

K
d
: hệ số chứa đầy xi măng, K
d
= 1

O

3
Chọn D = 150 mm
Vậy Q = 12,97 T/giờ
II.3.2. Chọn ôtô vận chuyển xi măng.
Vận chuyển xi măng trong khoảng cách dới 100 km ta sử dụng ôtô chuyên
dụng với tải trọng 8 22 tấn. Các stéc chứa ximăng đợc lắp trên xácsi của ôtô
chở ximăng stéc có vỏ hình trụ và hai đáy hình cầu. Trục của stéc đợc đạt
nghiêng theo hớng dở tải. ximăng đợc 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 m
3
-Cự ly dỡ: ngang 50 m, cao 25 m
-Năng suất hút của máy: 9m
3
/h
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

19
Đồ án Công Nghệ Bê Tông Xi Măng 2 Võ Anh Tuấn 44VL
-Tốc độ chuyển động có tải 50km/h
-Năng suất dỡ: 0,5 1 T/phút
-Thời gian dỡ: 30 phút
-Góc nghiêng thờng chứa: 6,5
O

Vậy:
T = 2,4 + 2,4 + 0,5 = 5,3 giờ
Nh vậy mỗi ngày xe chạy đợc 1 chuyến = 21 m
3
, một ngày nhà máy tiêu thụ
hết
2,1
75,106
= 88,96 m
3
Nh thế số xe cần thiết để vận chuyển là 5 xe. Chọn 5 xe .
Nhà máy bê tông công suất 60.000 m
3
/năm

20