ĐỀ TÀI BÁO CÁO THIẾT KẾ NHÀ MÁY BÊTÔNG

Chia sẻ: Bùi Long Vũ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:141

Thêm vào BST

Báo xấu

184
lượt xem 53
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bêtông cốt thép được đưa vào sử dụng vào các công trình xây dựng những năm 7080 của thế kỷ 19 và chỉ sau một thời gian tương đối ngắn, loại vật liệu ưu việt này đó phát triển nhanh chóng chiếm vị trí quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng. Không bao lâu sau khi xuất hiện bêtông cốt thép, đồng thời với việc sử dụng bêtông và bêtông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ, cấu kiện bêtông đúc sẵn ra đời. Trong quá trình sử dụng ng¬ười ta càng hoàn thiện phư¬ơng pháp tính toán...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI BÁO CÁO THIẾT KẾ NHÀ MÁY BÊTÔNG

1 BÁO CÁO ĐỀ TÀI THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP NHÀ MÁY BÊTÔNG
2 PHẦN I MỞ ĐẦU VÀ GIỚI THIỆU CHUNG I. MỞ ĐẦU Bêtông cốt thép được đ ưa vào sử dụng vào các công trình xâ y dựng những năm 7080 của thế kỷ 19 và chỉ sau một thời gian tương đối ngắn, loại vật liệu ưu việt này đó phát triển nhanh chóng chiếm vị trí quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng. Không bao lâu sau khi xuất hiện bêtông cốt thép, đồng thời với việc sử dụng b êtông và bêtông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ, cấu kiện bêtông đúc sẵn ra đời. Trong quá trình sử dụng 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. Thời gian đầu các cấu kiện bê tông thường đ ược chế tạo bằng phương pháp thủ công, việc lắp ghép các cấu kiện cũng chủ yếu bằng thủ công do đó các cấu kiện bê tông đúc sẵn cũn sử dụng bị hạn chế. Với sự phát triển của nền cụng nghiệp hiện đại và trình độ khoa học xây dựng, việc sản xuất cấu kiện bêtông cốt thép b ằng 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 đ ược áp dụng đó tạo điều kiện để những nhà máy sản xu ất các cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn đ ược xây d ựng hàng loạt. Trong nửa đầu thế kỷ 20, 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 b êtông cốt thép phát triển, đặc biệt là thành công của việc nghiên cứu bêtông ứng suất trư ớc được áp dụng vào sản xuất cấu kiện là một th ành tựu có ý ngh ĩa to lớn, cho phép tận dụng bê tông mác cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm được b êtông và cốt thép, nhờ đó có thể thu nhỏ kích th ước 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 d ựng, cơ giới hoá thi công với phương pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bằng bêtông cốt thép và bêtông ứng suất trước ngày càng đư ợc sử dụng rộng rói. Thế kỷ 20 công ngh ệ b êtông đó trải qua một quãng đường phát triển dài, đó m ở rộng lĩnh vực sử dụng b ê tông, tăng chủng loại, tăng hiệu quả kinh tế và k ỹ thuật đạt được. Đặc biệt đáp ứng đủ nhu cầu của nền kinh tế thị trường và cho phép giải được hầu hết các b ài toán xây dựng. Ngo ài ra công nghệ bê tông giúp bảo vệ môi trường vỡ cho phép sử dụng phế thải của các ngành công nghiệp năng lượng tạo ra hiệu quả kinh tế kỹ thuật.
3 Ngày nay với những trang bị kỹ thuật hiện đại chúng ta có thể cơ giới hoá toàn bộ dây truyền công nghệ và tự động hoá nhiều khâu sản xuất cấu kiện,một bước tiến đáng kể đạt được ở các thập k ỷ gần đây, không những đó điểu khiển được các tính chất kỹ thuật của bê tụng, mà cũng tác động tích cực tới sự hình thành cấu trúc của bê tông trên tất cả các công đoạn công nghệ sản xuất. Các loại b ê tông mới đáp ứng đủ nhu cầu của nền kinh tế thị trường và cho phép giải được hầu hết các bài toán xây d ựng. Ngoài ra công nghệ b ê tông giúp bảo vệ môi trường và cho phép sử dụng phế thải của các ngành cụng nghiệp năng lượng tạo ra hiệu quả kinh tế kỹ thuật. Ngày nay với những trang bị kỹ thuật hiện đại chúng ta có thể cơ giới hoá toàn bộ dây truyền công nghệ và tự động hoá nhiều khâu sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn. , cấu kiện bằng b êtông 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 ch ạy, vì kèo, tấm lợp, tấm tường. ở nhiều nư ớc có những nhà máy sản xuất đồng bộ các cấu kiện cho từng loại nh à theo thiết kế định hình. Với sự p hát triển như hiện nay chúng ta có thể cơ giới hóa toàn bộ dây chuyền côn g ngh ệ và tự động hóa nhiều khâu sản xuất cấu kiện bê tong cốt thép đúc sẵn.Vấn đề được đặt ra là chúng ta luôn phải cải tiến và phát triển công nghệ ngày m ột hoàn thiện hơn.Với đề tài “Thiết kế nhà máy bê tông ch ế tạo ống dẫn nước và hỗn hợp b ê tông thương phẩm công suất 80000 m 3/năm” Bằng những hiểu biết và kiến thức đã học và tích lũy trong học tập chúng em đã hoàn thành đề tài này. Em xin chân thành cảm ơn th ầy giáo TS.Nguyễn Thiện Ruệ cùng toàn thể các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Vật Liệu Xây Dựng đó giúp đỡ chúng em hoàn thành đ ề tài này. Em mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để đề tài của chúng em được hoàn thiện h ơn Hà Nội ngày 07 tháng 01 năm 2013 Sinh viên thực hiện ,,,,,,,,,, I.2. GIỚI THIỆU VỀ MẶT BẰNG NHÀ MÁY Nhà máy được xây dụng để sản xuất các sản phẩm -Ống dẫn nước cao áp(áp lực làm việc>10atm) dài 5m cụng suất 15000 m 3/năm -Ống dẫn nước thường dài 5m cụng suất 25000 m 3/năm -Hỗn hợp b ê tông thương phẩm công suất 40000 m3/năm Việc xâ y d ựng nhà nhà máy bê tông và bê tông dúc sẵn cần thiết phải gắn liền với thị trường tiêu thụ. Thị trường tiêu thụ các loại sản phẩm n ày là các khu đô thị các trung tâm công nghiệp...Địa điểm xây dựng nhà máy ph ải phù hợp với nguyên tắc thiết kế
4 công nghiệp, phải đảm bảo cho chi phí vận chuyển nguyên vật liệu, tiêu thụ sản phẩm thấp. Đó là cơ sở để hạ giá th ành sản phẩm, tạo sự cạnh tranh tốt. Đồng thời địa điểm nhà máy không đặt quá gần trung tâm vì tại đó không thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, giá thành đất xây dựng lớn làm tăng chi phí đầu tư hiệu quả kinh tế giảm. Sau khi xem xét các địa điểm xây dựng, tìm hiều nhu cầu thực tế xây dựng của các tỉnh, thành phố lân cận, cũng như nguồn cung cấp nguyên vật liệu, hệ thống giao thông vận tải cho thấy nhà máy đặt tại huyện Thạch Thất - Hà Nội gần Quốc lộ 21 và Đại lộ Thăng Long cách trung tâm Hà Nội khoảng 20km. 1.Về hệ thống giao thụng vận tải Nhà máy n ằm cạnh tuyến giao thông quốc lộ 21,đại lộ Thăng Long 2. Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy: Đá dăm: Đá dăm nguồn cung cấp chính là mỏ đá Cao Dương –Hũa Bỡnh với kho ảng cách vận chuyển là 42 km, đá dăm được vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ có gắn rơmoóc Cát vàng: Nguồn cung cấp là cát vàng sông Hồng, được vận chuyển về từ b ãi cát đã khai thác với khoảng cách vận chuyển 10 km, cát được chở trên các ôtô tự đổ có gắn rơmoóc Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Bút Sơn. Ximăng được vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng. Khoảng cách vận chuyển là 70 km . Sắt thép: Nguồn cung cấp là nhà máy thép Vinafco sắt thép được vận chuyển bằng ôtô với khoảng cách vận chuyển là 80 km. 3. Điện nước nhân lực: Do đ ịa điểm nh à máy xây dựng tại huyện Thạch Thất nên việc cung cấp điện nước rất thuận tiện. Nhân lực tuyển chọn trong vựng và các khu vực lân cận. Việc xây dựng nhà máy tại Hà Nội một trung tâm lớn về kinh tế và văn hoá tạo nên điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp đ ào tạo, nâng cao trình độ cho đội ngũ cán bộ, công nhân lành ngh ề. 4. Tiêu thụ sản phẩm: Sản phẩm ống dẫn nước : nh à máy cung cấp cho th ành phố sơn Tây đ ịa b àn Hà Nội và các tỉnh lân cận ... Bê tông thương ph ẩm: cung cấp cho các công trình quanh Hà Nội,khu cụng nghiệp Thạch Thất Quốc Oai ,Hũa Lạc Do có thuận lợi về giao thong nên sản phẩm được vận chu yển đi tiêu thụ dễ dàng làm giảm chi phí vận chuyển n ên tổng giá th ành sản phẩm giảm tăng sức cạnh tranh trên thị trường. 5. Vệ sinh môi trường:
5 Địa điểm nhà máy xây dựng cách xa khu dân cư đô th ị lớn do đó hoạt động của nh à máy ít gây ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và các hoạt động đời sống của nhân dân.Để đảm bảo vệ sinh môi trường trong và xung quanh nhà máy ta bố trí trồng nhiều cây xanh để làm giảm ô nhiễm. Kết luận:Việc chọn địa điểm nhà máy như trên là hợp lý thuận tiện giỏ th ành đất xây dựng không cao làm giảm chi phí đầu tư.Điều kiện cung cấp về nguyên vật liệu lao động và tiêu thụ sản phẩm thuận lợi.Các yếu tố trên rất phù hợp với nguyên tắc thiết kế dây chuyền công nghệ. I.3. CÁC LOẠI SẢN PHẨM MÀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT 1. Bêtông thương phẩm. Nhà máy sản xuất các loại bêtông thương phẩm có các mác sau:300,350,400, 500, 600. Chất lượng của hỗn hợp bêtông sẽ quyết định chất lượng của sản phẩm mà nó tạo thành vì th ế để sản xuất được sản phẩm có chất lượng tốt ta phải chú ý đến khâu chế tạo hỗn hợp b êtông. Để chế tạo đ ược hỗn hợp b ê tông tốt ta phải hiểu rõ về sự h ình thành và cấu tạo của hỗn hợp bêtông , các tính chất của hỗn hợp bêtông , sự ảnh hưởng của các thành ph ần 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 th ành trong hỗn hợp bêtông được phối hợp theo một tỉ lệ nhất định và hợp lý, tuỳ theo các ch ỉ 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 đ ến việc xác định thiết bị tạo hình, đ ổ 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 cả ban ngày và đêm đối với khu vực nội th ành Hà Nội thì ch ỉ vào ban đêm ban ngày không cho xe chở bê tông ra vào thành phố, vì vậy các loại hỗn hợp bêtông này sẽ đ ược vận chuyển 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 cư ờng độ lẫn tính công tác. 2. ống dẫn nước thường. Có nhiều phương pháp để tạo hình ống dẫn nư ớc thường : Phương pháp đầm : thường dùng sản xuất ống có kích thước và khối lượng lớn như 1500, 1700, 2000. Phương pháp quay li tâm : thường dùng đ ể chế tạo các sản ph ẩm có đ ường kính nhỏ và trung bình như : 500, 600, 700, 1000, 1200
6 Phương pháp rung có gia tải : sử dụng hỗn hợp bêtông cứng tháo khuôn sản phẩm ngay sau khi tạo hình Với nhà máy của ta dùng phương pháp quay li tâm đ ể chế tạo ống dẫn nư ớc thường với các loại ống có đ ường kính trong 500, 1000, 1500mm. Sản phẩm ống dẫn nước thường được cho theo bảng sau Lo ại Các kích thước cơ b ản (mm) TT Vbt ống sp m3 La Lb L D0 D1 D2 D3 D4 1 0,6 500 630 830 606 626 550 180 5000 500 2 1,41 1000 1170 1370 1146 1166 550 180 5000 1000 3 2,56 1500 1700 1900 1676 1696 550 180 5000 1500 Lb D0 D3 D4 D2 D1 La 5000 3. Ống dẫn nước cao áp : Có nhiều phương pháp để tạo hình ống dẫn nư ớc cao áp , với nh à máy của ta sử dụng phương pháp rung ép thu ỷ lực để chế tạo các loại ống khác nhau. Các ống dẫn nước ch ịu áp lực làm việc với áp suất p =1015 atm và áp lực thử từ 1318 atm. Ch ế tạo ống có đư ờng kính trong  = 500 1600 mm, dài 5m, b ề d ày thành ống từ 5585 mm. Phương pháp này có ưu việt h ơn hẳn phương pháp công nghệ ba giai đoạn là chế tạo được ống có áp lực làm việc cao hơn mà quá trình công ngh ệ lại đ ơn giản và chất lượng lớp bảo vệ cốt thép tốt hơn. Với nh à máy của ta dùng phương pháp rung ép thu ỷ lực để chế tạo ống dẫn nư ớc cao áp với các loại ống có đường kính trong 500, 700, 1000mm.
7 Các sản phẩm ống dẫn nước cao áp được cho theo bảng sau: TT Loại Các kích thước cơ b ản (mm) Vbt ống sp m3 La Lb Lc L D0 D1 D2 D3 D4 1 0,56 500 644 800 620 640 510 185 40 5000 500 2 0,82 700 854 1032 830 850 550 185 40 5000 700 3 1,32 1000 1174 1354 1150 1170 550 185 40 5000 1000 I.4. YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGUYÊN VẬT LIỆU DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM 1 Yêu cầu đối với bêtông dùng để sản xuất ống dẫn nước thường Xi măng dung là xi măng pooclang PC40,và phải thỏa mãn các yêu cầu như trong bảng sau: Tên chỉ tiêu cơ lý Chỉ tiờu STT Giới hạn bền khi nén(Mpa),không nhỏ hơn 1 -Sau 3 ngày 21 -Sau 28 ngày 40 Độ mịn lư ợng hạt sót sang 4900 lỗ,không nhỏ hơn % 2 15 Tỷ diện bề mặt(cm2/g),không nhỏ hơn 2500 Tính ổn định thể tích 3 a.Đối với mẫu thử bánh đa Tốt b .Đối với mẫu thử theo phương pháp Satalie,khụng lớn hơn,mm 10 Thời gian ninh kết 4 -Bắt đầu,không sớm hơn,phút 45 -Kết thúc,không muộn hơn,giờ 10 -Cốt liệu lớn(đá dăm) Theo TCVN 7570-2006: Cốt liệu lớn có thể được cung cấp dưới dạng hỗn hợp nhiều cỡ hạt hoặc các cỡ hạt riêng biệt.Th ành phần hạt của cốt liệu lớn biểu thị bằng lượng sót tích lũy trên các sang được quy định trong bảng Cỡ sang(mm) 1 ,25Dmax Dmax (Dmax+Dmin) Dmin Lượng sót tích lũy % 0 0-10 40-70 90-100
8 0 20 40 60 80 100 d Min d Max + d Min d Max 1,25dMax 2 Hàm lượng thoi dẹt không quá 15% Hàm lượn tạp chất sét không quá 1% Tính ch ất của nguyện liệu đá dăm Khối lư ợng riêng 2,7 g/cm3 Khối lư ợng thể tích xốp 1,5 g/cm3 Độ rỗng r=0,44 Hàm lư ợng bùn sét 0,78% Độ nén dập 1300kg/m3.Loại cát n ày thường được sử dụng để chế tạo bê tông mác cao. Thành ph ần hoá học chủ yếu của loại cát n ày 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 h ợp chất của lưu hu ỳnh, 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 b êtông . Các hợp chất lưu hu ỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với ximăng . 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 ximăng trên 25%. Nếu cát có chứa nhiều tạp chất hữu cơ thì có thể rửa bằng nước sạch.
9 Bụi sét là nh ững 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 h ưởng đến tính chống thấm của bêtông . 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 7% Tính chất của nguyên liệu cát: Khối lượng riêng : 2,65g/cm3 Khối lượng thể tích : 1,5g/cm 3 Độ rỗng : 43,4% Môđun độ lớn : M = 2.6 Thành phần hạt của cốt liệu nhỏ đảm bảo nằm trong vùng quy ph ạm, quy phạm này áp dụng cho cát chế tạo bê tông nặng, đây cũng là loại b ê tông nhà máy của chúng ta sản xuất n ên ta có thể áp dụng quy phạm này. Sau đây là b ảng quy phạm của cát mà loại cát nhà máy nhập về phải nằm trong vùng quy phạm này. Kích thước mắt 5 2,5 1,2 0,6 0,3 0,15 sàng,mm Lư ợng cát tích luỹ 0 0 20 15 45 35 70 70  90 90100 Theo quy ph ạm, Ai% 0 20 40 60 80 100 0 0,3 0,6 1,2 2,5 5,0 0,15 Nước nhào trộn cho hỗn hợp b ê tông:Để chế tạo hỗn hợp bê tong phải sử dụng loại nước sạch được sử dụng trong sinh hoạt không nên sử dụng các loại nước ao hồ cống rónh cỏc loại nước công nghiệp.Nước không được chứa các loại muối ,axít chất hữu cơ cao hơn lượng cho phép cụ thể lượng muối trong nước không lớn hơn 50g/l.Trong đó các loại muối sunfat không lớn hơn 2700mg/l lượng ngạm axit PH>4.Để đảm bảo ch ất lượng như trên nhà máy phải có trạm b ơm lọc và bể chứa riêng được sự kiểm tra của phũng thớ nghiệm.
10 2.Yêu cầu bê tong sản xuất ống dẫn nước cao áp Cốt liệu dung là cốt liệu chất lượng tốt bê tông sử dụng mác 500 Xi măng sử dụng yêu cầu như đối với b ê tông sản xuất ống dẫn nư ớc thường Đá dăm:Dmax=10mm Kích thước hốc sàng Dmin Dmax 1,25Dmax D max  D min 2 Lư ợng sót tích luỹ 0 0 90100 010 theo % khối lượng D max  D min Dmin Dmax 1,25Dmax 2 Cốt liệu nhỏ (Cát) : Để chế tạo b ê tông ta sử dụng cát vàng thuộc họ cát khô có o1500 kg/m3. Loại cát này thường đư ợc 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 lo ại mi-ca, các hợp chất của lưu hu ỳnh, 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 b êtông, vì thế lượng mi-ca không đư ợc quá 0,5%. Các hợp chất lưu hu ỳnh gây tác dụng xâm thực hoá học đối với ximăng, n ên 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 n ên 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.
11 Bụi sét là nh ững 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 hư ởng đến tính chống thấm của bêtông . Quy ph ạm quy định không quá 5% Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nước của cát, đặc tính của cát là th ể tích thay đổi theo độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 7% Tính chất của nguyên liệu cát: Khối lượng riêng : 2,65 g/cm3 Khối lượng thể tích : 1,5 g/cm 3 Độ rỗng : 43,4% Môđun độ lớn : M = 2.6 Thành ph ần hạt của cốt liệu nhỏ đảm bảo nằm trong vùng quy phạm, quy phạm này áp dụng cho cát chế tạo b ê tông nặng, đây cũng là loại b ê tông nhà máy của chúng ta sản xuất nên ta có thể áp dụng quy phạm này. Sau đây là b ảng quy phạm của cát m à loại cát nhà máy nhập về phải nằm trong vùng quy ph ạm này. Kích thước mắt 5 2,5 1,2 0,6 0,3 0,15 sàng,mm Lư ợng cát tích luỹ 0 0 20 15 45 35 70 70  90 85 100 Theo quy ph ạm, Ai% 0 20 40 60 80 100 0 0,3 0,6 1,2 2,5 5,0 0,15 3. Yêu cầu đối với bêtôn g thương ph ẩm mác 300,350,400,500, 600 Bêtông thương phẩm mác n ày có độ sụt là 12 cm, do vậy ta phải dùng phụ gia siêu dẻo để làm tăng độ sụt của bêtông, giảm lượng dùng nước và do đó tăng cường độ của bêtông. Từ đó ta có yêu cầu đối với từng loại vật liệu như sau:
12 Ximăng : ximăng được dùng là loại ximăng PC40, bảo đảm các tính chất đ ã quy định Cốt liệu lớn (Đá dăm) : đá dăm có ch ất lượng trung bình, Dmax = 20 mm, cấp phối hạt trong quy phạm . Cốt liệu nhỏ (Cát) : cát cũng có yêu cầu như ở trên Nước nh ào trộn cho hỗn hợp bêtông : Để chế tạo hổn hợp bê tông phải sử dụng loại nư ớc sạch được sử dụng trong sinh hoạt, không nên sử dụng các loại nước ao, hồ, cống rãnh, các lo ại nước công nghiệp. Nước không được chứa các loại muối, axít, các chất hữu cơ cao hơn lư ợng 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 b ể chứa riêng được sự kiểm tra của phòng thí nghiệm. Phụ gia siêu dẻo SELFILL-4R có thông số kỹ thuật sau (theo tài liệu của IMAG) Thông số kỹ thuật Chỉ tiêu Thành phần chính Naphtalene formaldehyde sulphonate Màu sắc Nâu sẫm Tỷ trọng 1,15 –1,2 PH 8 –9 Tỷ lệ lượng dùng 0,7 –1,4 lít cho 100kg ximăng Cho phép giảm nước tới 18 –25% lượng n ước nh ào trộn Ch ứa ion clo Không Đóng gói 5,20,100 lít/ thùng I.5. TÍNH TOÁN CẤP PHỐI BÊTÔNG 1. Bêtông để sản xuất ống dẫn nước thường : Bê tông M300, độ sụt SN = 8 cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm 1.1. Lượng dùng nước.
13 Dựa vào biểu đồ hình 5.8 (trang 102 sách “Giáo trình công ngh ệ bê tông xi măng” tập 1) với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 8 cm ta có đư ợc 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 ) 1.2. Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức. R X  28  0,5 N A.R x Trong đó: R28 là cường độ b ê 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 X Giả sử < 2 ,5 N X 300   0,5 =1,75 N 0,6  400 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 b ê tông là: X = X . N = 1,75x210 =368 kg N Sử dụng bảng 5.7 (trang 99 sách “Giáo trình công ngh ệ b ê tông xi măng” tập 1) để tra h ệ số Kđ Nội suy ta có: 400 350 Kd  Kd 368 350 K  .(368  350) K d d 400  350 1,47  1,42 368 K d  1,42  .(368  350) 400  350 =1,438 1.3.Xác định lượng dùng đá. 1000. Vd Đ= rd .( K d  1)  1 Trong đó:
14 vđ : Khối lượng thể tích đổ đống của đá vđ = 1,5 g/cm3 rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn  vd 1,5 rd = 1 - =1- = 0,44% 2,7 d d: Khối lượng riêng của đá d = 2,7 g/cm3 1000  1,5  1209 (kg) Đ= 0,44  (1, 438  1)  1 1.4. Xác định lượng dùng cát. X ND   ) ]. c C = [ 1000 - ( X  N d Trong đó: X : Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông N : Lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông C : Lượng dùng cát cho 1 m3 b ê tông D : Lượng dùng đá cho 1 m3 bê tông x : Kh ối lư ợng riêng của xi măng và x = 3,1 kg/l n : Khối lượng riêng của nước và n = 1 kg/l d : Khối lượng riêng của đá và d = 2 ,7 kg/l c : Khối lượng riêng của cát và c = 2,65 kg/l 368 210 1209 )]2,65 = 593 (kg) C = [ 1000 - (   3,1 1 2,7 Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: C 593 mc =   0,33 C  D 593  1209 Mức ngậm cát quay ly tâm đư ợc kiểm tra theo lượng đá dăm.Thể tích tự nhiên của đá không lớn hơn 0,7m3/m 3 bê tông Vậy lượng đá D ≤ 0,7.1500=1050(kg) Chọn D = 1050 , mc = 0,33, C = 517 Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X : C : Đ: N = 368 : 517:1050 : 210 1.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 3 % ; Wd = 1 % Lượng đá cần dùng là
15 100  1050 Đ=  1061 (kg) 100  1 Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1061 1% = 10,61 lít Lượng cát cần dùng là : 100  517 C= = 533 (kg) 100  3 Lượng nước trong cát là : Nc = 5333% = 15,99 lít Lượng nước thực tế là : N = 210 – (10,61 + 15,99) = 183. lít Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 300 X : C : Đ : N = 368: 533 : 1061: 183 2. Bêtông để sản xuất ống dẫn nước cao áp Bê tông M500, độ sụt SN = 2 cm ,ĐC = 10s Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 Đá dăm : chất lượng tốt, Dmax = 10 mm Xác định tỷ lệ theo cường độ yêu cầu = 0,33 (ngoại suy theo bảng xác định tỷ lệ theo cường độ trung R28 = 500 => bình yêu cầu ACI-211.1-91) Tra b ảng xác định lư ợng dùng nước sơ bộ và hàm lượng bọt khí ACI-211.1 -91 N =190 (lít),  =3%. Xác định lượng dùng xi măng X= .N = .190 =576 (kg) , Xác định lượng dùng sơ b ộ cốt liệu Tra b ảng thể tích của đá ở trạng thái khô chọc chặt cho 1m3 hỗn hợp b ê tông Vod =0,48 m3 Lượng dùng đá D = Vod . ocođ =0,48.1700 = 816 (kg) Bảng thể tích cốt liệu lớn ở trạng thái khô chọc chặt cho 1m 3 bê tôn g
16 Mô đun độ lớn củ a cát Dmax(mm) 2,4 2 ,6 2,8 3,0 10 0,5 0 ,48 0,46 0,44 12,5 0,59 0 ,57 0,55 0,53 20 0,66 0 ,64 0,62 0,6 25 0,71 0 ,69 0,67 0,65 40 0,75 0 ,73 0,71 0,69 70 0,82 0 ,8 0,78 0,76 150 0,85 0 ,85 0,83 0,81 Lượng dùng cát X ND +10)] . c =776 (kg/m3)   C =[1000-( X  N d C 766 m c=   0,49 C  D 776  816 Cấp phối chuẩn X : C : Đ : N = 576 : 776 : 816 : 190 2.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 3 % ; Wd = 1 % Lượng đá cần dùng là 100  816  824 (kg) Đ= 100  1 Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 8241% = 8,24 lít Lượng cát cần dùng là :
17 100  776 C= = 799 (kg) 100  3 Lượng nước trong cát là : Nc = 799x3% = 23,97 lít Lượng nước thực tế là : N = 190 – (8,24 + 23,97 ) = 159 lít Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 500 là X : C : Đ : N = 576 : 799 : 824 : 159 3. Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 300 Bê tông M300, độ sụt SN = 12 cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 Đá dăm : ch ất lượng trung bình, Dmax = 20 mm X Theo Bôlômây – Skramtaep có công th ức: R 28  A .Rx .(  0,5)  N R 28 X   0,5 Trong đó: N A.R x R28 = 300 kG/cm2 Rx = 400 kG/cm 2 A = 0 ,6 X 300  0,5 = 1,75  N = 0 ,57 Nên:  N 0,6  400 X Ta phối theo đường No3 : tức là 42% C + 58%D, dựa vào bảng 8 cho hỗn hợp bêtông (với độ sụt trung bình) 4,7  4,3   =4,3+ .(0,57- 0,55) = 4,46; (phương pháp nộ i suy) 0,60  0,55 .1000 1000  100 Lượng ximăng cho 1m3 hỗn hợp bêtông : X= 1 N %C. %D.   x X c d 2.1000 1000  100 = 383 kg/m3 X= 0,42.4,46 0,58.4,46 1  0,57   3,1 2,65 2,7 N= N .X = 0,57.383 = 218 lít/m3 X
18 C= %C.  .X = 0,42.4,46.383 = 718 kg/m3 D= %D.  .X = 0,58.4,46.383 = 991 kg/m 3 C 718 Mức ngậm cát : mc=   0, 42 C  D 718  991 Lượng phụ gia siêu dẻo sử dụng 1lít/100kg ximăng: P= 1.3,83=3,83lít.Khi có tính phụ gia, lượng nước sẽ giảm đi khi đó N1 = k1. N Với : k1 =(100 -  N)/100 ;  N= 20 % . Trị số giảm nước của hỗn hợp bêtông với phụ gia: k1=(100 -20)/100=0,8 Lượng nư ớc sơ bộ khi dùng phụ gia là : N1 = 0,8 . 218 = 174,4 lít/m3 Cấp phố i chuẩn X : C : Đ : N = 383 : 718 : 991 : 174,4 Thực tế trong sản xu ất cát , đá có độ ẩm : Wc = 3 % , Wd = 0,5% 100.717 = 740 kg/m3 Ctt= 100  3 100.991 = 996 kg/m3 Dtt = 100  0,5 Xtt = X = 383 kg/m3 Ntt = N – (Ctt.Wc+Dtt.Wd) = 174,4 - (740.0,03 +996.0,005) = 147,2 lít/m3 Vậ y cấp phối thực tế củ a1m3 hỗn hợp bê tông mác M300 là Xtt : Ctt : Dtt : Ntt = 383 : 740 : 996 : 147,2 ; P=3,83lít 4. Hỗn hợp bê tông thương phẩm M350 Bê tông M350, độ sụt SN = 12 cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 Đá dăm : ch ất lượng trung bình, Dmax = 20 mm X Theo Bôlômây – Skramtaep có công th ức: R 28  A .Rx .(  0,5) N
19 R 28 X   0,5  N A.R x Trong đó: R28 = 350 kG/cm2 Rx = 400 kG/cm2 A = 0,6 X 350  0,5 = 1,96  N = 0,51 Nên:  N 0,6  400 X Ta phối theo đường No3 : tức là 42% C + 58%D, dựa vào bảng 8 cho hỗn hợp bêtông (với độ sụt trung bình) 4,3  3,8   =3,8+ .(0,51 - 0,5) = 3 ,9; (phương pháp nộ i suy) 0,55  0,5 .1000 1000  100 Lượng xi măng cho 1m3 hỗn hợp bêtông : X= 1 N %C. %D.   x X c d 2.1000 1000  100 = 428 kg/m3 X= 1 0,42.3,9 0,58.3,9  0,51   3,1 2,65 2,7 N= N .X = 0,51.428 = 218,4 lít/m3 X C= %C.  .X = 0,42.3,9.428 = 701 kg/m 3 D= %D.  .X = 0,58.3,9.428 = 968 kg/m3 C 701 Mức ngậm cát : mc=   0,42 C  D 701  968 Lượng phụ gia siêu dẻo sử dụng 1lít/100kg ximăng: P= 1.4,28=4,28lít.Khi có tính phụ gia, lượng nước sẽ giảm đi khi đó N1 = k1. N Với : k1 =(100 -  N)/100 ;  N= 20 % . Trị số giảm nước của hỗn hợp bêtông với phụ gia: k1=(100 -20)/100=0,8 Lượng nư ớc sơ bộ khi dùng phụ gia là :
20 N1 = 0,8 . 218,4 = 174,72 lít/m3 Cấp phố i chuẩn X : C : Đ : N = 428 : 701 : 968 : 174,72 Thực tế trong sản xu ất cát , đá có độ ẩm : Wc = 3 % , Wd = 0,5% 100.701 = 722,7 kg/m3 Ctt= 100  3 100.968 = 973 kg/m3 Dtt = 100  0,5 Xtt = X = 428 kg/m3 Ntt = N – (Ctt.Wc+Dtt.Wd) = 174,72 - (722,7.0,03 +973.0,005) = 148,2 lít/m3 Vậ y cấp phối thực tế củ a1m3 hỗn hợp bê tông mác M350 là Xtt : Ctt : Dtt : Ntt = 428 : 722,7 : 973 : 148,2 ; P=4,28lít 5. Hỗn hợp bê tông thương phẩm M400 Bê tông M400, độ sụt SN = 12 cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 Đá dăm : ch ất lượng trung bình, Dmax = 20 mm X Theo Bôlômây – Skramtaep có công th ức: R 28  A .Rx .(  0,5)  N R 28 X   0,5 N A.R x Trong đó: R28 = 400 kG/cm2 Rx = 400 kG/cm2 A = 0,6 X 400  0,5 = 2,17  N = 0,46  Nên: X N 0,6  400 Ta phối theo đường No3 : tức là 42% C + 58%D, dựa vào bảng 8 cho hỗn hợp bêtông (với độ sụt trung bình) 3,8  3,2   =3,2+ .(0,46 - 0,45) = 3,32 ; (phương pháp nội suy) 0,50  0,45