CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRỘN XI MĂNG ĐẤT VÀ CÁC PHẦN MỀM THIẾT KẾ CƠ KHÍ CHO TRẠM TRỘN BÊ TÔNG ĐẤT. Tổng quan về trạm trộn xi măng đất. Tại Việt Nam và trên thế giới hiện nay đang phát triển rất mạnh mẽ về vấn đề xây dựng cầu đường và xây dựng công trình kiến trúc, tuy nhiên vẫn gặp nhiều khó khăn vì gặp phải nền đất yếu. Vì vậy đã xuất hiện nhiều loại trạm trộn để đáp ứng được những yêu cầu được đề ra.
Từ những kiến thức tìm hiểu, có 4 loại trạm trộn thường được sử dụng nhiều và có hiệu quả cao là: Trạm trộn bê tông cố định, trạm trộn bê tông di động, trạm trộn bê tông nhựa nóng, trạm trộn xi măng đất. Để có thể sử dụng tối ưu, linh hoạt và phù hợp với đối tượng cần sử dụng, ta cần phải hiểu được cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu, nhược điểm của từng loại để tối ưu chi phí và hoàn thành tốt công việc. Cấu tạo cơ bản của trạm trộn. Cụm cấp cốt liệu bao gồm: Silo chứa xi măng, phễu chứa cát đá.
Bộ phận chuyển cốt liệu (cát, đá, xi măng) lên cối trộn bê tông. Hệ thống cân cốt liệu bao gồm: Cân xi măng, nước, cân cát, đá. Chúng hoạt động độc lập với nhau có thể điều chỉnh khối lượng tùy theo cấp phối. Cối trộn bê tông là trung tâm sản xuất bê tông và xả toàn bộ bê tông xuống xe bồn.
Hệ thống điều khiển hoạt động của trạm trộn bao gồm: hệ thống điện, tủ điều khiển, máy in, máy tính và phần mềm điều khiển. Kết cấu sắt thép toàn trạm. Sơ đồ khối của trạm trộn xi măng đất 3 1. Tiến trình hoạt động trạm trộn xi măng đất.
- Hầu hết các trạm trộn bê tông xi măng tự động hiện nay đều hoạt động theo quy trình và nguyên tắc dưới đây: Bước 1: Lượng nước nhất định được bơm vào cân định lượng. Bước 2: Xi măng được các xe bồn bơm vào các silo để phục vụ cho quá trình làm việc. Bước 3: Vít tải sẽ đẩy xi măng từ thùng silo chứa xi măng vào cân định lượng theo một tỷ lệ đã lập trình sẵn. Bước 4: Sau khi các nhiên liệu được đẩy vào cân định lượng và đúng với khối lượng đã tính toán bộ phận trộn sẽ khuấy đều làm hòa tan lượng xi măng vào nước.
Bước 5: Sau đó hỗn hợp xi măng lỏng sẽ được đưa xuống bộ phận khuấy tại bộ phận khuấy này thì xi măng sẽ được lưu trữ ở đây và liên tục được khuấy để tránh hiện tượng cô đặc. Bước 6: Tiếp theo bơm cao áp sẽ lấy hỗn hợp xi măng lỏng này và bơm vào máy khoan tự hành trên công trường. Phân loại và ưu, nhược điểm của trạm trộn. Trạm trộn bê tông cố định: Trạm phục vụ cho công tác xây dựng một vùng lãnh thổ đồng thời cung cấp bê tông phục vụ trong phạm vi bán kính làm việc hiệu quả.
- Ưu điểm: + Năng suất sản xuất cao, có năng suất từ 10𝑚3 /h đến 90𝑚3 /h khi sử dụng máy trộn trục đơn, còn khi sử dụng máy trộn trục đôi, năng suất có thể lên đến 100𝑚3 /h. + Tính linh hoạt cao, cấu trúc có thể thay đổi linh hoạt theo nhu cầu của người sử dụng. + Bền, sử dụng lâu dài. Kết cấu của trạm trộn cố định rất chắc chắn, hệ thống băng tải an toàn, cân chính xác, tuổi thọ cao, hệ thống si-lô bền, máy trộn khỏe.
- Nhược điểm: Kích thước lớn, cồng kềnh gặp khó khăn trong việc di chuyển và vận chuyển trạm trộn. Chỉ phục vụ cho một công trình nhất định. Trạm trộn bê tông di động: hệ thống trạm trộn bê tông có thể di chuyển được. Việc xây dựng các công trình thường chỉ mất một khoảng thời gian nhất định.
Sau khi công trình nghiệm thu và đưa vào sử dụng. Thì chúng ta sẽ không còn sử dụng đến trạm trộn bê tông nữa. Do đó, đáp ứng nhu cầu thường xuyên di chuyển từ công trình này đến công trình khác. - Ưu điểm: + Tính di chuyển linh hoạt.
+ Bảo trì dễ dàng nhờ các bộ phận chính và cân tương đối độc lập với nhau. 4 - Nhược điểm: Công suất làm việc không lớn bằng trạm trộn cố định. Trong quá trình di chuyển trạm trộn từ công trình này đến công trình khác sẽ khiến một vài bộ phận của trạm trộn bị biến dạng trong quá trình vận chuyển. Trạm trộn bê tông nhựa nóng là: một hệ thống phức tạp liên hoàn dùng để trộn và gia nhiệt các loại cốt liệu (đá khoáng sản, bột đá, chất kết dính, phụ gia khác) với nhau và với nhựa đường theo một tỷ lệ nhất định để tạo ra hỗn hợp bê tông nhựa nóng đồng nhất, có nhiệt độ thích hợp.
Được sử dụng chủ yếu làm kết cấu mặt đường. - Ưu điểm: + Phần kết cấu chặt. + Mang đến khả năng chịu lực nén, ngang, cắt, uốn cực tốt. + Chịu tải trọng cao, ít hao mòn cũng như sinh bụi.
+ Bề mặt bằng phẳng với độ cứng không quá cao, xe cộ chạy chạy tốc độ cao nhưng rất êm ái, ít tiếng ồn. + Tuổi thọ sử dụng của đường bê tông nhựa tương đối dài. - Nhược điểm: + Phần mặt đường màu sẫm nên các xe chạy ban đêm khó xác định được phương hướng. + Cường độ sẽ giảm khi nhiệt độ cao cũng như chịu sự tác động lâu dài của nước.
+ Việc thi công bê tông nhựa nóng yêu cầu kỹ thuật cao cũng như công tác giám sát tương đối phức tạp. + Phần mặt đường bị già hóa dưới sự tác động của tải trọng, thời gian và yếu tố khí hậu. + Hệ số bám giữa mặt đường và bánh xe giảm nếu bề mặt bị ẩm ướt thường xuyên. Trạm trộn xi măng đất.
Định nghĩa trạm trộn xi măng đất và ưu điểm, nhược điểm. - Trạm trộn xi măng đất là một trong những loại máy xây dựng thuộc nhóm máy sản xuất có công dụng chính để sản xuất bê tông tươi – hay còn gọi là bê tông thương phẩm. Khi đưa các thành phần cốt liệu của bê tông như xi măng, cát, sỏi, nước và các phụ gia khác vào trạm trộn có nhiệm vụ đảo đều hỗn hợp này tạo ra vữa bê tông xi măng tươi. - Ưu điểm: khi sử dụng trạm trộn thay vì các loại máy trộn thông thường là nó có thể tạo ra một lượng lớn vữa bê tông thương phẩm trong một lần trộn.
5 - Nhược điểm là: cấu tạo phức tạp, cồng kềnh và cần phải sử dụng một diện tích đất trống lớn để lắp đặt thiết bị này. Thông thường những công trình lớn như xây nhà chung cư cao tầng, làm cầu qua sông … người ta mới cần lắp đặt trạm trộn tại công trình còn nếu điều kiện không lắp đặt được thì phải mua bê tông thương phẩm từ các trạm trộn thương mại. Trạm trộn xi măng đất 1. Cấu tạo trạm trộn xi măng đất.
Trạm trộn xi măng đất theo em tìm hiểu thì có những bộ phận cấu tạo sau: Silo chứa xi măng là thiết bị được sử dụng để chứa các vật liệu rời (xi măng, tro bay, bột đá, …). Silo có khả năng chứa với khối lượng lớn lên đến 300 tấn mà không bị tác động bởi mưa và độ ẩm không khí. Thiết bị đi kèm với Silo là Trục vít tải, Cối trộn (cân định lượng), két nước và thùng khuấy. Silo chứa xi măng 6 Trục vít tải là thiết bị dùng trong ngành công nghiệp chuyên chở vật liệu.
Sở hữu nhiều tính năng vượt trội như khả năng hạn chế ô nhiễm môi trường, độc hại của vật liệu do được vận chuyển trong máng kín. Chính vì vậy, hiện nay bạn tìm thấy thiết bị này ở bất cứ công trình, ngành công nghiệp nặng như xi măng, bột thô, than cốc,… Hình 1. Trục vít tải Két chứa nước là nơi lưu trữ nước đảm bảo cho quá trình cung cấp nước phục vụ cho nhiều mục đích và có nhiệm vụ bảo vệ nước không bị ô nhiễm khỏi bụi, cặn. Bồn chứa nước Cabin điều khiển trạm trộn còn được gọi tên là nhà điều khiển trạm trộn với thiết kế theo dạng nhà container.
Nó được lắp ghép với hệ khung sắt vững chắc. tấm chắn sắt và vách ngăn sử dụng vật liệu siêu nhẹ có khả năng cách âm và cách nhiệt tốt, có khả năng chống va đập, độ bền cao. Cabin điều khiển trạm trộn Bộ phận trộn hay còn gọi là cối trộn sẽ làm nhiệm vụ chính là trộn các loại nguyên vật liệu với nhau theo một tỉ lệ đã được chỉ định sẵn, để cho ra các mẻ bê tông đạt chất lượng như yêu cầu. Bộ phận trộn Loadcell hay còn gọi là cảm biến tải trọng hoặc cảm biến lực, cảm biến tải là bộ phận cảm biến lực, dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tín hiệu điện.
Loadcell thường được dùng cảm ứng các lực lớn, tĩnh, hoặc các lực biến thiên chậm. Cảm biến lực loadcell - Bộ phận khuấy trộn là quá trình được thực hiện nhờ cánh khuấy để trộn các nguyên liệu vào nhau với cường độ và công suất tùy theo người sừ dụng từ đó mà tăng năng suất của quá trình khuấy tiết kiệm thời gian của quá trình trộn. Bộ phận khuấy thường được xây dựng với một trục thẳng đứng điều khiển bởi một bộ giảm tốc độ và động cơ điện. Tay khuấy là loại cánh quạt hoặc chèo.
Có thể được cung cấp trên 1 trục. Bộ phận khuấy và tay khuấy 1. Phân loại trạm trộn xi măng đất. - Trạm trộn bê tông hiện nay có 2 loại chính là trạm trộn bê tông cố định và trạm trộn bê tông di động.
Hai loại này lại được chia ra các loại trạm trộn có công 9 suất khác nhau như: trạm trộn công suất 10m3 /h, 15m3 /h, 20m3 /h, 30m3 /h, 60m3 /h …. - Trạm trộn bê tông cố định làm việc với công suất lớn từ 100m3 /h nên phù hợp với những công trình lớn, không đòi hỏi phải di dời trạm trộn đi nhiều lần. Tuy nhiên, do kích thước to, cồng kềnh nên việc di chuyển trạm trộn rất khó và chỉ có thể làm việc trong một phạm vi nhất định. Trạm trộn bê tông cố định có thể sử dụng để sản xuất bê tông thương phẩm hàng loạt để bán cho các công trường xây dựng, với ứng dụng này, trạm trộn cố định còn được xem là trạm trộn bê tông thương phẩm.