Đồ án Thiết kế nhà máy bêtông chế tạo ống dẫn nước công suất 50.000 m3/năm

Thiết kế tốt nghiệp nhà máy bêtông Phần I Mở đầu và giới thiệu chung I.1. 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. 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 ống dẫn nước công suất 50.000 m3/năm''. Đây cũng chính là nội dung bản báo cáo tốt nghiệp kỹ sư ngành vật liệu xây dựng. I.2. Giới thiệu về mặt bằng nhà máy. Việc xây dựng 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 này là các khu đô thị các trung tâm công nghiệp...Địa điểm xây dựng nhà máy phải phù hợp với nguyên tắc thiết kế 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 thành 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 hiểu nhu cầu thực tế xây dựng chúng em chọn tại phường Thạch Bàn, quận Long Biên, thành phố Hà Nội cạnh đường 5 nằm cách trung tâm thành phố Hà Nội 15Km gần các khu công nghiệp của Gia Lâm, Bắc Ninh, Hưng Yên. 1. Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho nhà máy: Đá dăm: Đá dăm nguồn cung cấp chính là mỏ đá Kinh Môn –Hải Dương với khoảng cách vận chuyển là 80 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 10 km, cát được chở trên các ôtô tự đổ có gắn rơmoóc Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Hoàng Thạch – Hải Dương. Ximăng được vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng. Khoảng cách vận chuyển là 80 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. 2.Về hệ thống giao thông vận tải: Nhà máy nằm gần cảng sông Đuống, lại gần tuyến đường 5 một tuyến đường huyết mạch nối liền khu tam giác kinh tế: Hà Nội-Hải Phòng-Quảng Ninh ,lại cũng cũng gần ga Phú Thụy- Long Biên .Ta có thể sử dụng đường bộ, đường sắt, đường sông để vận chuyển nguyên vật liệu về nhà máy sản xuất và sản phẩm đến nơi tiêu thụ. 3. Điện nước nhân lực: Do địa điểm nhà máy xây dựng tại quận Long Biên nên việc cung cấp điện nước rất thuận tiện. Nhân lực tuyển chọn trong thành phố và các tỉnh 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 đào tạo, nâng cao trình độ cho đội ngũ cán bộ, công nhân lành nghề. 4. Tiêu thụ sản phẩm: Sản phẩm ống dẫn nước : nhà máy cung cấp cho địa bàn Hà Nội và các tỉnh lân cận ... Bê tông thương phẩm: cung cấp cho các công trình quanh Hà Nội, Bắc Ninh, Hưng Yên. 5. Vệ sinh môi trường: Địa điểm nhà máy xây dựng khu vực ngoại thành Hà Nội .Do đó hoạt động của nhà máy này ít gây ảnh hưởng đến sản xuất công nghiệp và các hoạt động đời sống cũng như sinh hoạt của nhân dân. 6. Giá đất để xây dựng nhà máy: Là khu vực ngoại thành nên giá đất đền bù tương đối thấp tương đối thấp. 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, 450, 500. 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 cả ban ngày và đêm đối với khu vực nội thành Hà Nội thì chỉ vào ban đêm ban ngày không cho xe chở bê tông ra vào thành phố, vì vậy các loại hỗn hợp bêtông này sẽ được 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 cường độ lẫn tính công tác. 2. ống dẫn nước thường. Có nhiều phương pháp để tạo hình ống dẫn nước thường : Phương pháp đầm : thường dùng sản xuất ống có kích thước và khối lượng lớn như ặ1500, ặ1700, ặ2000. Phương pháp quay li tâm : thường dùng để chế tạo các sản phẩm có đường kính nhỏ và trung bình như : ặ500, ặ600, ặ700, ặ1000, ặ1200. 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 để chế tạo ống dẫn nước thường với các loại ống có đường kính trong ặ500, ặ1000, ặ1500mm. Sản phẩm ống dẫn nước thường được cho theo bảng sau : TT Loại ống Vbt sp Các kích thước cơ bản (mm) m D D D D D La Lb L 1 ặ500 0,6 500 630 830 606 626 550 180 5000 2 ặ1000 1,41 1000 1170 1370 1146 1166 550 180 5000 3 ặ1500 2,56 1500 1700 1900 1676 1696 550 180 5000 3. ống dẫn nước cao áp : 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 khác nhau. Các ống dẫn nước chịu áp lực làm việc với áp suất p =10á15 atm và áp lực thử từ 13á18 atm. Chế tạo ống có đường kính trong ặ = 500á1600 mm, dài 5m, bề dày thành ống từ 55á85 mm. Phương pháp này có ưu việt hơn hẳn phương pháp công nghệ ba giai đoạn là chế tạo được ống có áp lực làm việc cao hơn mà quá trình công nghệ lại đơn giản và chất lượng lớp bảo vệ cốt thép tốt hơn. Với nhà máy của ta dùng phương pháp rung ép thuỷ lực để chế tạo ống dẫn nước cao áp với các loại ống có đường kính trong ặ500, ặ700, ặ1000mm. Các sản phẩm ống dẫn nước cao áp được cho theo bảng sau: TT Loại ống Vbt sp Các kích thước cơ bản (mm) m D D D D D La Lb Lc L 1 ặ500 0,56 500 644 800 620 640 510 185 40 5000 2 ặ700 0,82 700 854 1032 830 850 550 185 40 5000 3 ặ1000 1,32 1000 1174 1354 1150 1170 550 185 40 5000 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 cao áp theo phương pháp rung- ép thuỷ lực : Bêtông để sản xuất các sản phẩm theo phương pháp này là hỗn hợp bêtông cứng, có độ cứng từ 15á25 giây, được chế tạo từ cốt liệu chất lượng tốt. Bêtông sử dụng là bêtông mác 450. Yêu cầu đối với từng vật liệu thành phần để chế tạo hỗn hợp bêtông này như sau : Ximăng : ximăng được dùng là ximăng poóclăng rắn nhanh, mác 400, ximăng này ngoài các yêu cầu đã quy định như đối với ximăng thường còn phải thoả mãn các điều kiện bổ sung sau : Hàm lượng khoáng C3A không được quá 6%, lượng nước tiêu chuẩn của hồ ximăng không quá 26% Đá dăm : cốt liệu lớn là đá dăm có chất lượng tốt, đá dăm có Dmax = 10 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 5%. 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 thể tích: 2,58 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) = 10mm 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 : 2,65g/cm3 Khối lượng thể tích : 1,5 g/cm 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 2. Yêu cầu đối với bêtông dùng để sản xuất ống dẫn nước thường Bêtông sản xuất các sản phẩm theo phương pháp này có độ sụt 8 cm. Cốt liệu dùng để chế tạo là cốt liệu trung bình. Bêtông sử dụng là bêtông mác 300 Từ đó ta có yêu cầu đối với từng vật liệu như sau : Ximăng : ximăng pooclăng mác 400 để chế tạo hỗn hợp bêtông mác 300. Cốt liệu lớn (Đá dăm) : đá dăm có chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm. Hàm lượng tạp chất sét, bùn không quá 1%. Yêu cầu về độ nén dập như đối với ống dẫn nước cao áp. Cấp phối hạt nằm trong quy phạm như trên. Cốt liệu nhỏ(Cát) : cốt liệu nhỏ có yêu cầu tương tự như trên. 3. Yêu cầu đối với bêtông thương phẩm mác 300,350,400,450, 500 Bêtông thương phẩm mác này 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: Ximăng : ximăng được dùng là loại ximăng PC40, bảo đảm các tính chất đã quy định Cốt liệu lớn (Đá dăm) : đá dăm có chất lượng tốt, Dmax = 20 mm, cấp phối hạt trong quy phạm . Cốt liệu nhỏ (Cát) : cát cũng có yêu cầu như ở trên Nước nhào trộn cho hỗn hợp bêtông : 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. Phụ gia siêu dẻo SELFILL-4R có thông số kỹ thuật sau (theo tài liệu của IMAG) Thông số kỹ thuật Thành phần chính Màu sắc Tỷ trọng PH Tỷ lệ lượng dùng Cho phép giảm nước tới Chứa ion clo Đóng gói Chỉ tiêu Naphtalene formaldehyde sulphonate Nâu sẫm 1,15 –1,2 8 –9 0,7 –1,4 lít cho 100kg ximăng 18 –25% lượng nước nhào trộn Không 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. 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 ) 1.2. 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 = 0,65 =1,65 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,65x210 =347 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: =1,45 1.3.Xác định lượng dùng đá. Đ = Trong đó: dvđ : Khối lượng thể tích đổ đống của đá dvđ = 1,6 g/cm3 rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,38% dd: Khối lượng riêng của đá dd = 2,6 g/cm3 ị Đ = (kg) 1.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( ) ]. dc 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 bê tông D : Lượng dùng đá cho 1 m3 bê tông dx : Khối lượng riêng của xi măng và dx = 3,1 kg/l dn : Khối lượng riêng của nước và dn = 1 kg/l dd : Khối lượng riêng của đá và dd = 2,6 kg/l dc : Khối lượng riêng của cát và dc = 2,65 kg/l C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 377 (kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: mc = Theo bảng 5.6 (trang 98 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,35 C = ( 377 + 1375 ).0,35 = 613 kg Đ = (377 + 1375) - 613 = 1139 kg Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X: C: Đ : N = 347 : 613 : 1139 : 210 1.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là Đ = (kg) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1162´2% = 23 lít Lượng cát cần dùng là : C = = 645 (kg) Lượng nước trong cát là : Nc = 645´5% = 32 lít Lượng nước thực tế là : N = 210 – (23 + 32) = 155 lít Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 300 là X : C : Đ : N = 347 : 645 : 1162 : 155 2. Bêtông để sản xuất ống dẫn nước cao áp : Bê tông M450, độ sụt SN = 3 cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 Đá dăm : chất lượng tốt, Dmax = 10 mm 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 = 10 mm, SN = 3 cm ta có được lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 190 l/m3 . Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 190 + 15 = 205 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 = 450 Rx là mác xi măng, Rx = 400 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu tốt A= 0,65 =2,23 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 2,23x205 = 457 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: = 1,545 2.3. Xác định lượng dùng đá. Đ= Trong đó: dvđ: Khối lượng thể tích đổ đống của đá dvđ = 1,5 g/cm3 dd: Khối lượng riêng của đá dd = 2,6 g/cm3 rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,42% dd: Khối lượng riêng của đá dd = 2,6 g/cm3 ị Đ = (kg) 2.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( ) ].dc Trong đó: dx : Khối lượng riêng của xi măng và dx = 3,1 kg/l dn : Khối lượng riêng của nước và dn = 1 kg/l dd : Khối lượng riêng của đá và dd = 2,6 kg/l dc : Khối lượng riêng của cát và dc = 2,65 kg/l ị C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 414 (kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: mc = Theo bảng 5.6(trang 98 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,34 C = ( 414+1221 ).0,34 = 559 kg Đ = (414+1221) – 575 =1070 kg Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X : C : Đ: N = 457 : 559 : 1070 : 205 2.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là Đ = (kg) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1092´2% = 21,8 lít Lượng cát cần dùng là : C = = 588 (kg) Lượng nước trong cát là : Nc = 588x5% = 29,4 lít Lượng nước thực tế là : N = 205 – (21,8 + 29,4) = 153,8 lít Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông mác 450 là X : C : Đ : N = 457 : 588 : 1092 : 154 3. Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 300; độ sụt SN = 12 cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 Đá dăm : chất lượng tốt, Đmax = 20 mm Phụ gia siêu dẻo Selfill –4R 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 Đmax = 20 mm, SN = 12 cm ta có được lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 208 l/m3 . Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 208 + 15 = 223 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 = 300 daN/cm2 Rx là mác xi măng, Rx = 400 daN/cm2 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu tốt A= 0,65 = 1,65 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,65x223 = 368 kg Lượng dùng phụ gia là1lít/100kg ximăng P =1.368/100 =3,68 lít 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 Đối với hỗn hợp bêtông thương phẩm K=K+0,1=1,54 3.3. Xác định lượng dùng đá. Đ = Trong đó: dvđ : Khối lượng thể tích đổ đống của đá dvđ = 1,5 g/cm3 dd : Khối lượng riêng của đá dd = 2,6 g/cm3 rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,42% dd: Khối lượng riêng của đá dd = 2,6 g/cm3 ị Đ = (kg) 3.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( )]xdc Trong đó dx : Khối lượng riêng của xi măng và dx = 3,1 kg/l dn : Khối lượng riêng của nước và dn = 1 kg/l dd : Khối lượng riêng của đá và dd = 2,6 kg/l dc : Khối lượng riêng của cát và dc = 2,65 kg/l ị C = [ 1000 - ( )]´2,65 = 498 (kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: mc = Theo bảng 5.6(trang 98 sách “Giáo trình công nghệ bê tông xi măng” tập 1) ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,4 C = ( 498+1223 ).0,4 = 689 kg Đ = (498+1223) –689 = 1032 kg Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X : C : Đ : N = 368 : 689 : 1032 : 223 3.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là Đ = (kg) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1053´2% = 21 lít Lượng cát cần dùng là : C = = 725 (kg) Lượng nước trong cát là : Nc = 725´5% = 36,3 lít Lượng nước thực tế là : N = 223 – (21 + 36,3) = 165,7 lít Lượng dùng nước khi có phụ gia giảm 20%: N= 165,7 x0,8= 133 lít Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là X : C : Đ : N = 368 : 725 : 1053 : 133 (PG = 3,68 lít) 4. Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 350; độ sụt SN = 12 cm Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40 Đá dăm : chất lượng tốt, Đmax = 20 mm Phụ gia siêu dẻo Selfill –4R 4.1. 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 Đmax = 20 mm, SN = 12 cm ta có được lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 208 l/m3 . Vì cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 208 + 15 = 223 l/m3 . 4.2. 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 = 350 daN/cm2 Rx là mác xi măng, Rx = 400 daN/cm2 A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu tốt A= 0,65 = 1,85 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,85x223 = 413 kg Lượng dùng phụ gia là1lít/100kg ximăng P =1.413/100 =4,13 lít 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: = 1,48 Đối với hỗn hợp bêtông thương phẩm K=K+0,1 =1,58 4.3. Xá