Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Trạm Trộn Bê Tông Xi Măng Năng Suất 100m³/h

Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³h, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán .

• Trường học: Trường Đại Học Xây Dựng
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Thiết Kế Trạm Trộn Bê Tông Xi Măng Năng Suất 100m³/h
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³ h

Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong ngành xây dựng hiện đại. Bê tông xi măng là vật liệu chính trong các công trình xây dựng, từ cầu đường đến nhà ở. Việc thiết kế một trạm trộn hiệu quả không chỉ đảm bảo chất lượng bê tông mà còn tối ưu hóa quy trình sản xuất. Trạm trộn này cần đáp ứng các yêu cầu về năng suất, chất lượng và tính tự động hóa.

1.1. Giới thiệu về bê tông xi măng và ứng dụng

Bê tông xi măng là hỗn hợp của xi măng, cốt liệu và nước, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng. Các ứng dụng của bê tông xi măng rất đa dạng, từ xây dựng hạ tầng đến các công trình dân dụng.

1.2. Vai trò của trạm trộn bê tông trong xây dựng

Trạm trộn bê tông đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp bê tông chất lượng cao cho các công trình. Nó giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời đảm bảo tính đồng nhất của sản phẩm.

II. Thách thức trong thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³ h

Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h gặp phải nhiều thách thức. Các yếu tố như lựa chọn thiết bị, quy trình vận hành và đảm bảo chất lượng bê tông là những vấn đề cần được giải quyết. Đặc biệt, việc tối ưu hóa quy trình sản xuất để đạt được năng suất cao mà vẫn đảm bảo chất lượng là một thách thức lớn.

2.1. Vấn đề về thiết bị và công nghệ

Lựa chọn thiết bị phù hợp cho trạm trộn là rất quan trọng. Các thiết bị cần phải đảm bảo hiệu suất cao và độ bền trong quá trình sử dụng.

2.2. Đảm bảo chất lượng bê tông trong quá trình sản xuất

Chất lượng bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm thành phần cấp phối và quy trình trộn. Việc kiểm soát chất lượng trong từng giai đoạn là rất cần thiết.

III. Phương pháp thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³ h

Để thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc tính toán các thông số kỹ thuật, lựa chọn thiết bị và bố trí mặt bằng là những bước quan trọng trong quá trình thiết kế.

3.1. Tính toán thành phần cấp phối cho mẻ trộn

Việc xác định thành phần cấp phối cho mẻ trộn là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng bê tông. Các thông số như khối lượng cốt liệu, xi măng và nước cần được tính toán chính xác.

3.2. Bố trí mặt bằng trạm trộn

Bố trí mặt bằng hợp lý giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất. Cần xem xét vị trí của các thiết bị và đường đi của vật liệu để đảm bảo hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn của trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³ h

Trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành xây dựng. Nó không chỉ cung cấp bê tông cho các công trình lớn mà còn có thể được sử dụng cho các dự án nhỏ hơn. Việc sử dụng trạm trộn hiện đại giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho các nhà thầu.

4.1. Cung cấp bê tông cho các công trình xây dựng lớn

Trạm trộn có khả năng cung cấp lượng bê tông lớn cho các công trình như cầu, đường và nhà cao tầng, đảm bảo tiến độ thi công.

4.2. Tối ưu hóa quy trình sản xuất bê tông

Việc sử dụng công nghệ hiện đại trong trạm trộn giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, từ đó nâng cao hiệu quả và giảm thiểu lãng phí.

V. Kết luận và tương lai của trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³ h

Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h là một lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ. Với sự tiến bộ của công nghệ, các trạm trộn ngày càng trở nên hiện đại và hiệu quả hơn. Tương lai của ngành xây dựng sẽ phụ thuộc nhiều vào khả năng cải tiến và tối ưu hóa các thiết bị trạm trộn.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ trạm trộn

Công nghệ trạm trộn đang ngày càng được cải tiến với các thiết bị tự động hóa và điều khiển thông minh, giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu và phát triển trong ngành xây dựng

Nghiên cứu và phát triển là yếu tố then chốt để nâng cao chất lượng và hiệu quả của trạm trộn bê tông, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN, ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1: Giới thiệu chung về bê tông Bê tông là một loại đá nhân tạo được hình thành từ hỗn hợp gồm: chất kết dính vô cơ(xi măng,thạch cao,vôi…),với cốt liệu(sỏi,đá,cát) và nước. Trải qua quá trình đông kết tự nhiên hay nhân tạo. Ngoài thành phần kể trên trong quá trình sản xuất bê tông người ta còn đưa thêm vào bê tông các chất vô cơ hoặc hữu cơ để tăng cường 1 số tính chất của bê tông để đảm bảo yêu cầu sử dụng.Trong hỗn hợp bê tông xi măng thì phụ gia và nước là những thành phần chính, chúng tác dụng với nhau tạo thành hồ kết dính. Cốt liệu(đá,cát,sỏi,xỉ…) liên kết với nhau tạo thành bộ lực của bê tông.

Hồ kết dính có nhiệm vụ bao bọc các hạt cốt liệu và lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu đồng thời hồ kết dính còn có vai trò làm chất nhờn giúp bê tông có độ dẻo. Sau khi đông kết các hồ kết dính có khả năng đông kết lại với nhau, đông kết cốt liệu và đá nhân tạo tạo thành bê tông. Bê tông là một loại vật liệu được sử dụng nhiều trong các ngành xây dựng dân dụng,giao thông thủy lợi.  Ưu điểm của bê tông xi măng +Cường độ bê tông tương đối cao +Vật liệu dễ sản xuất, dễ khai thác và sử dụng ngay tại địa phương +Khả năng linh hoạt cao và có thể tạo ra các dạng khác nhau và tính chất khác nhau +Bê tông kết hợp với cốt thép tạo ra hỗn hợp vật liệu chịu lực tương đối cao  Nhược điểm 3 + Khối lượng riêng nặng + Cách âm cách nhiệt kém + Khả năng chống ăn mòn yếu Sinh viên: Đỗ Văn Tùng 8 Lớp: Máy Xây Dựng B- K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h 1.2 Phân loại bê tông xi măng.

Hiện nay có rất nhiều loại bê tông ứng với mỗi loại công trình thì có một loại bê tông tương ứng. Vì vậy bê tông được phân loại theo các loại sau: -Theo dạng cốt liệu: Bê tông cốt liệu đặc, cốt liệu rỗng, bê tôngcốt liệu đặc biệt( chống phóng xạ , chịu nhiệt, chịu axít) -Theo khối lượng thể tích phân ra: + Bê tông đặc biệt nặng ( > 2500kg/m3), dùng cho những kết cấu đặc biệt + Bê tông nặng = 2200. 2500(kg/m3), chế tạo từ đá sỏi bình thường, dùng cho kết cấu chịu lực. + Bê tông tương đối nặng = 1800.

2200(kg/m3), dùng chủ yếu cho kết cấu chịu lực. + Bê tông nhẹ = 500. 1800 (kg/m3), gồm có bê tông cốt liệu rỗng, bê tông tổ ong (bê tong khí và bê tông bọt) chế tạo từ hỗn hợp chất kết dính, nước cấu tử silíc nghiền mịn và chất tạo rỗng + Bê tông đặc biệt nhẹ cũng là loại bê tông tổ ong và bê tông cốt liệu rỗng nhưng có < 500(kh/m3) - Theo công dụng bêtông được phân ra: + Bêtông thường, các kết cấu bêtong cốt thép(móng, cột, dầm.) + Bêtông thuỷ thuỷ công, dùng để xây đập, phủ lớp mái kênh. + Bêtông dùng cho mặt đường sân bay lát vỉa hè.

+ Bêtông dùng cho kết cấu bao che. + Bêtông công dụng đặc biệt như bêtông chịu nhiệt, chịu axít chống phóng xạ. + Bêtông trang trí. Trạm trộn bêtông ngày nay phải đáp ứng nhu cầu của khách hàng về: Mác bê tông, thành phần cấp phối bê tông,.Do đó, để tính chọn thiết bị định lượng cho trạm trộn bê tông cần phải xác định khối lượng tối đa của các thành phần cốt liệu cho 1m3 bê tông.

Theo kinh nghiệm thực tế định ra khối lượng tối đa của các thành phần phối liệu cho 1 m3 hỗn hợp bê tông như sau: Sinh viên: Đỗ Văn Tùng 9 Lớp: Máy Xây Dựng B- K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h - Khối lượng đá dăm( = 1800kg/m3) mdmax= 1500kg; Vdmax= 0.83m3 - Khối lượng cát( = 1600kg/m3) mcmax= 1000kg/m3; Vcmax= 0.62m3 - Khối lượng nước ( = 1000kg/m3) mnmax= 400 kg/m3; Vnmax= 0.4m3 - Khối lượng ximăng PC – 30 ( = 1400kg/m3) mxmax= 700kg/m3; Vxmax= 0.3 Trạm trộn bê tông xi măng.1 Khái niệm chung về trạm trộn bê tông Trạm trộn bê tông dùng để sản sản xuất hỗn hợp bê tông(dạng khô hoặc ướt) để cung cấp cho các phân xưởng tạo hình hoặc cho các công trình xây dựng cơ bản. Trạm trộn bê tông thường gồm ba bộ phận chính: Kho chứa nguyên liệu cát, đá,.,các thiết bị định lượng và máy trộn bê tông. Giữa các bộ phận này có các thiết bị nâng- vận chuyển và các phễu chứa trung gian.2 Phân loại trạm trộn bê tông a) Theo phương pháp bố trí thiết bị trạm trộn - Trạm trộn bêtông dạng tháp: Tất cả các phối liệu vận chuyển một lần lên cao nhờ các thiết bị nâng vận chuyển (băng tải, gàu tải, vít tải, máy bơm ximăng. Trên đường rơi tự do của chúng các quy trình công nghệ được tiến hành ( định lượng, nạp vào máy trộn; nhào trộn và nhả vào các thiết bị vận chuyển hỗn hợp bê tông).

+ Ưu điểm của trạm trộn này là có thời gian chu kỳ làm việc nhỏ nhất, có thể bố trí nhiều máy trộn trên một tầng, tự động hoá, tiện lợi và năng suất cao( Q 240m3/h). + Nhược điểm của trạm trộn này là quá cồng kềnh, các bunke chứa phối liệu khô phải có sức dự trữ đảm bảo cho trạm trộn làm việc trong vòng hai giờ, vốn đầu tư ban đầu rất lớn và khó khăn trong việc rời chuyển. Sinh viên: Đỗ Văn Tùng 10 Lớp: Máy Xây Dựng B- K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h - Trạm trộn bêtông dạng bậc: Các thiết bị công tác được bố trí theo các khối chức năng độc lập trên mặt bằng riêng và được liên hoàn nhau bằng các thiết bị nâng- vận chuyển, bunke chứa định lượng và bunke tập kết các phối liệu khô đã định lượng. Khối nhào trộn gồm các thiết bị định lượng chất lỏng ( nước và phụ gia), các máy trộn bê tông và phễu nạp hỗn hợp bê tông cho cho các thiết bị vận chuyển.

+ Ưu điểm của trạm trộn này là: vốn đầu tư ban đầu không cao, tháo lắp di chuyển dễ dàng, gọn nhẹ và năng suất tương đối cao, Q 120m3/h + Nhược điểm của trạm trộn này là: khó khăn trong việc bố trí nhiều máy trộn, chỉ đảm bảo số lượng máy trộn tối đa là hai, thời gian chu kỳ làm việc của trạm tương đối lớn và khá phức tạp về việc tự động hoá trong điều khiển trạm trộn. b) Theo nguyên lý làm việc của trạm trộn - Trạm trộn bêtông làm việc chu kỳ: có khả năng dễ thay đổi mác bê tông và thành phần cấp phối cũng như đáp ứng đầy đủ nhu cầu của mọi đối tượng phục vụ. - Trạm trộn bê tông làm việc liên tục: Loại trạm trộn này làm việc có hiệu quả khi nhu cầu về hỗn hợp bê tông có khối lượng lớn như phục vụ cho các công trình thuỷ điện, các công trình giao thông. c) Theo khả năng di động của trạm trộn -Trạm trộn cố định: phục vụ cho công tác xây lắp của một vùng lãnh thổ, đồng thời cung cấp bê tông thương phẩm cho một vùng bán kính hiệu quả.

Thiết bị của trạm trộn cố định thường được bố trí theo dạng tháp. - Trạm trộn dạng tháo lắp nhanh: Được trang bị cho công trình có thời hạn khai thác trạm trộn tại mỗi nơi ngắn (từ một năm tới vài năm). Để khai thac có hiệu quả trạm trộn này thì trạm trộn phải có thời gian tháo lắp nhanh với chi phí cho tháo lắp và vận chuyển là nhỏ nhất. Các thiết bị của trạm trộn được bố trí theo dạng bậc với các mô đun vận chuyển tiện lợi.

Sinh viên: Đỗ Văn Tùng 11 Lớp: Máy Xây Dựng B- K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h - Trạm trộn di động: thường được thiết kế theo dạng bậc, các khối chức năng của trạm trộn thường được bố trí trên các hệ thống di chuyển. Loại trạm trộn này thường được thiết kế với năng suất nhỏ ( Q 30m3/h) để phục vụ cho các công trình giao thông, thuỷ lợi và các công trìng xây dựng cần khối lượng bê tông nhỏ và không tập trung. d) Theo năng suất của trạm trộn. - Loại nhỏ: Q 30 m3/h - Loại vừa : Q 60 m3 /h - Loại lớn : 70 m3/h Q 120 m3/h e) Theo phương pháp điều khiển trạm trộn ta có Hệ thống điều khiển bằng tay, hệ thống điều khiển bán tự động và hệ thống điều khiển tự động.

Trạm trộn hiện đại ngày nay thường được trang bị thiết bị điều khiển có khả năng làm việc ở cả ba chế độ điều khiển như trên 1. Một số mác bê tông Mác BT Đá(kg) Cát(kg) Xi măng(kg) Nước(kg) M200 1230 700 320 180 M250 1200 680 370 185 M300 1180 650 450 190 M400 1150 600 500 190 1.5 Đề xuất và lựa chọn phương án thiết kế.1 Phương án I: Cấp liệu bằng máy bốc xúc Mô hình trạm trộn sử dụng máy bốc xúc để cấp liệu được thể hiện trên hình 1. - Nguyên lý làm việc: Sinh viên: Đỗ Văn Tùng 12 Lớp: Máy Xây Dựng B- K49 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế trạm trộn bê tông xi măng năng suất 100m³/h Máy bốc xúc sẽ xúc vật liệu (đá, cát…) đi lên đường dốc (1) và đổ vào phễu chứa cốt liệu (2). Phễu chứa (2) gồm có ba ngăn chứa đá lớn, đá nhỏ và cát.

Phần dưới của phễu chứa (2) có bộ phận cân định lượng cốt liệu. Cốt liệu sau khi đã được cân định lượng chính xác theo yêu cầu của mác bê tông sẽ được xả vào xe skip (3). Sau đó xe skip (3) sẽ được kéo lên cao bằng cáp theo đường chạy số (4) nhờ hệ thống động cơ điện (10) dẫn động hộp giảm tốc, tang tời quấn cáp. Khi lên đến vị trí cửa nạp cốt liệu của buồng trộn (7), xe skip (3) sẽ được lật nghiêng và cửa xe skip ở phía đáy xe sẽ tự mở ra, nhờ trọng lượng bản thân mà cốt liệu sẽ rơi vào buồng trộn (7).

Sau khi đã đổ cốt liệu vào buồng trộn, xe skip lại được hạ xuống mặt đất và tiếp tục chu kì cấp liệu mới. Lượng cốt liệu trong một lần vận chuyển của xe skip sẽ phục vụ cho một mẻ trộn của buồng trộn.1: Trạm trộn BTXM cấp liệu bằng máy bốc xúc.