Đang tải... (xem toàn văn)
THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH CỌC VÁN BTCT TIỀN ÁP ĐÚC SẲN: Giới thiệu chung về sản phẩm Luận chứng kinh tế kỹ thuật về địa điểm đặt công nghệ sản suất Tính toán cân bằng vật chất Tính toán cấp phối bê tông Phân xưởng tạo hình sản xuất Tính toán các thiết bị sản xuất Bản vẽ sản xuất
Đồ án công nghệ chế tạo bê tông THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH CỌC VÁN BTCT TIỀN ÁP ĐÚC SẲN SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông I.Giới thiệu chung sản phẩm -Cừ ván bê tông cốt thép hay gọi cọc ván bê tông cốt thép hay tường cọc ván dạng đặt biệt tường chắn đất, thường sử dụng để bảo vệ công trình ven sông kết hợp với việc chống xói lở bờ song -Miền nam triển khai nhiều công trình bờ kè sử dụng công nghệ Từ trước đến công trình xây dựng, giao thông, cầu cảng, công trình kè thường sử dụng cọc bê tông tường chắn để gia cố bảo vệ bờ vật liệu ngày không đáp ứng nhu cầu sử dụng khối lượng vật liệu lớn, thời gian thi công kéo dài ảnh hưởng đến sinh hoạt sống người dân SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông - Trong xây dựng nhà cao tầng thành phố dùng móng cọc ép, dùng cọc ván BTCT dự ứng lực ép làm tường chắn chung quanh móng, để ép cọc, đất không bị dồn phía gây hư hại công trình cận kề (như làm nứt tường, sập đổ ) SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông - Những tỉnh, thành gần biển có nhu cầu giữ lại nước ngọt, ngăn mặn xâm nhập, ngăn triều cường làm ngập khu dân cư cần phải xây dựng hệ thống đê đập với cửa cống hai chiều để đóng- mở cần thiết, kết hợp với số trạm bơm SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông dự phòng để bơm nước vào lúc mưa to triều cường dâng cao II.Luận chứng kinh tế kỹ thuật địa điểm đặt công nghệ sản suất: 1.Địa điểm đặt nhà máy: Đặt nhà máy huyện Bình Chánh ,Thành Phố Hồ Chí Minh.Qua khảo sát thực tế va phân tích điều kiện tự nhiên xã hội nhận thấy địa điểm đặt nhà máy thuận lợi hội tựu yếu tố cần thiết: b.Điều kiện giao thông: -Đường bộ: Bình Chánh nằm cửa ngõ phía Tây thành phố Hồ Chí Minh, có trục đường giao thông quan trọng như: quốc lộ 1A, đường liên tỉnh lộ 10 nối liền với khu công nghiệp Đức Hoà (Long An); đường Nguyễn Văn Linh nối từ quốc lộ 1A đến khu công nghiệp Nhà Bè khu chế xuất Tân Thuận quận 7, vượt sông Sài Gòn đến quận Đồng Nai; tỉnh lộ 50 nối huyện Bình Chánh với huyện Cần Giuộc, Cần Đước (Long An) Đại lộ Nguyễn Văn Linh chạy qua huyện Bình Chánh điều kiện thuận lợi để huyện phát triển kinh tế - xã hội -Đường thủy: Huyện Bình Chánh có hệ thống sông ngòi như: sông Cần Giuộc, sông Chợ Đệm, kênh Ngang, kênh Cầu An Hạ, rạch Tân Kiên, rạch Bà Hom…nối SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông với sông Bến Lức kênh Đôi, kênh Tẻ, tuyến giao thông thủy với tỉnh Đồng Sông Cửu Long c.Điều kiện kính tế: huyện đà ,đầu tư phát triến mạnh mẻ cũa thành phố HCM.Với dự án xây dựng có tầm cở.Qua nơi têu thụ sản phẩm tốt lảnh vực xây dựng Dự án khu dân cư An Hạ SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Căn Hộ Cao Cấp TERRA ROSA III.Tính toán cân vật chất: 1.Các tiêu nguyên vật liệu: SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông a.Xi măng (TCVN 6260:1997): Xi măng dùng để chế tạo bê tông có nhiều loại:xi măng pooclăng,xi măng pooclăng pudolan,xi măng màu….việc lựa chọn loại chất lượng xi măng quan trọng,không phù hợp với yêu cầu qui phạm,mà phải thỏa yêu cầu chất lượng bê tông.Vì lựa chọn mác xi măng vừa đáp ứng dược cường độ thiết kế cũa bê tông,vừa kinh tế yếu tố quan trọng Bảng lựa chọn mác xi măng Mác bê tông daN/cm2, R28b Mác xi măng daN/cm2, Rx 200 300÷40 300 400 500 400÷500 500 500 600 600÷70 b.Nước (TCVN 4506:1987) Nước dung để chế tạo bê tông vửa phải đảm bảo yêu cầu kỷ thuật sau: -Không chứa ván dầu ván mở -Không có màu dủng cho bê tông vửa hoàn thiện -Lượng hợp chất hửu không vượt 15mg/l -Có độ pH vùa phải,4≤ Ph 2.5÷3 đến nhỏ 0.7 đến nhỏ 2÷2.5 1.Mô đun độ lớn hơn 2.Khối lượng thể tích xốp, 1400 không nhỏ (kg/m3 ) 1300 1200 1150 3.Lượng hạt nhỏ 0.14mm, 10 khối cát không lớn (% khối lượng cát) 10 20 35 SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Kết rây sàn cát: Kích thước lổ sàng lượng sót lại tiêu chuẩn (mm) sàng mi 2.5 108 1.25 178 0.65 340 0.315 230.5 0.16 84.5 Đáy sàn 57 lượng sót lại riêng biệt 10.8 17.8 34 23.05 8.45 Lượng sót tích lủy Ai 10.8 28.6 62.6 85.65 94.1 mi × 100 1000 Lượng sót riêng biệt sang thứ i: ai= mi:khối lượng sót lại sàng thứ i Lượng sót tích lủy sang thứ I : A1= a2.5+ a2+ a1.25… (%) Mô đun độ lớn cát: Mdl= SVTH: Đỗ Văn Giàu A2.5 + A1.25 + A0.63 + A0.315 + A0.16 100 MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Đồ thị xác định thành phần hạt cát bê tông Sau tiến hành thử mầu,ta có kết sau: -Khối lượng riêng cũa cát : γac = 2.65 g/cm3 -Khối lượng thể tích tự nhiên cũa cát : γoctn = 1.46 g/cm3 - Khối lượng thể tích lèn chặt cát : γoclc = 1.55 g/cm3 d.Đá dăm (TCVN 1771-1897): Sau tiến hành mẩu thử ta có kết sau: - Khối lượng riêng cũa đá : γad = 2.6 g/cm3 - Khối lượng thể tích tự nhiên đá: γodtn = 1.36 g/cm3 - Khối lượng thể tích tự lèn chặt cũa đá : γodlc = 1.5 g/cm3 -Hàm lượng bùn sét < 1% -Hàm lượng hạt dài,dẹp < 10% Biểu đồ thành phần hạt hợp lý nằm phạm vi cho phép: -Dmax=25 mm - Dmin=10 mm SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông a.Khuôn đúc sản phẩm: Các yêu cầu kỷ thuật : -Phương pháp khí:Sử dụng thuyết bị dụng cụ đỉa mài,máy phay,bàn chải sắt,… Phương pháp áp dụng độ bám dính bê tông khuôn lớn -Phương pháp hóa học:sử dụng số hóa chất có tác dụng tẩy,phá hoại bê tông -Phương pháp khí nén:tạo luồn khí để tẩy bê tông.Phương sử dụng với điệu kiện giửa độ bám dính bê tông vào bề mặt khuôn không lớn b.Tháo khuôn sản phẩm: Sau dưởng hộ xong ta dung cần trục dưc khuôn sản phẩm vị trí tháo khuôn.Tại công nhân se mở bu lông tháo hai nửa khuôn,sao sản phẩm đưa đến bể dưởng hộ khuôn đưa đến vị trí chuẩn bị khuôn c.Phương tiện vận chuyển hổn hợp bê tông: -Xe vận chuyển hổn hợp bê tông: có nhiệm vụ vận chuyển bê tông từ trạm trộn đến phân xưởng tạo hình.Ta chọn xe CLW5090GJB3,kích thước 690,210,320 cm,thể tích thùng 3m3 -Xe phải đảm bảo kín,đảm bảo hổn hợp bê tông có nhiệt độ theo yêu cầu thời gian vận chuyển năm giới hạn cho phép -Để tiết kiệm chí phí,ta tận dụng xe vận chuyển để rảy đổ hổn hợp bê tông công đoạn tạo hình d.Dưởng hộ sản phẩm: -Sau tạo hình sản phẩm cần có thời gian tỉnh định,rồi dưởng hộ nhiệt ẩm.Tỉnh định sản phẩm vừa tạo xong nhằm đích đảm bảo bê tông có cường độ ban đầu tối thiểu cần thiết,để bê tông chịu tác dụng cũa nhiệt độ mà cấu trúc không bị phá hoại.Thời gian tỉnh định phụ thuộc vào:loại mác xi măng,tỷ lệ X/N,nhiệt độ môi trường,các phụ gia cứng rắng nhanh(nếu có).Thời gian tỉnh định nhiệt độ thường đối với: SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông +Hổn hợp bê tông dèo dẻo:không +Hổn hợp bê tông khô:không 2-3 -Dường hộ nhiệt ẩm với áp suất thường phải đảm bảo nhiệt độ 80-85oC(ứng với xi măng pooclăng).Độ ẩm tương đối 90-100% -Quá trình hấp nước cấu kiện gồm giai đoạn: +Giai đoạn nâng nhiệt :thời gian nâng nhiệt tính bắt đầu phun nước nóng dưởng hộ đến lúc nhiệt độ nâng lên mức qui định,tốc độ nâng nhiệt cho phép 30-35oC/h +Giai đoạn nhiệt:thời gian nhiệt phụ thuộc vào loại xi măng dùng bê tông cường độ yêu cầu cần thiết dưởng hộ.với xi măng pooc lăng nhiệt độ nhiệt 80-85oC,độ ẩm 90-100% +Giai đoạn hạ nhiệt( làm lạnh):Thời gian hạ tính từ lúc ngừng phun nước nóng tháo khuôn.Tốc độ hạ nhiat65 cho phép 30oC/h,tuy nhiên không cần hạ nhiệt đến nhiệt độ môi trường mà chênh lệch 30-40oC -Chọn chế độ dưởng hộ cọc ván là: +Thời gian nâng nhiệt h +Thời gian nhiệt:15h +Thời gian hạ nhiệt:2h Tổng thời gian nâng hạ nhiệt: 20h SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông 4.Tính toán thiết bị: 4.1.Chu kỳ tạo hình sản phẩm: Công đoạn sản phẩm Trình tự công việc Các khâu công việc Đặt khuôn lên bàn rung Thời gian(phút) Căng cáp 3 Đổ hh bê tông lần Đầm rung Tạo hình Đổ hổn hợp bê tông lần Đầm rung hổn hợp bê tông Đặt gia trọng SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Vận chuyển khuôn sản phẩm đến công đoạn tỉnh định Tỉnh định sản phẩm Dưởng hộ nhiệt âm: Dưởng hộ 10 +Nâng nhiệt +Hằng nhiệt nhiệt ẩm 120 180 900 120 +Hạ nhiệt 11 12 Tháo làm sạch,lấp ráp,lau dầu khuôn SVTH: Đỗ Văn Giàu 13 Vận chuyển khuôn sản phẩm dến công đoạn tháo khuôn Tháo khuôn đưa sản phảm đến khâu kiểm tra 2 Làm sạch,lấp ráp,lau dầu khuôn MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông 14 15 Vận chuyển khuôn đến công đoạn đặt cốt thép Đặt cốt thép Đặt cốt thép 16 Đặt lưới cốt thép 17 18 Vận chuyển khuôn cốt thép đến công đoạn tạo hình Kiểm tra 19 Lập hồ sơ ký hiệu 20 Tổng cộng: Vận chuyển sản phẩm đến bải thành phẩm 1366 phút 4.2.Tính bể dưởng hộ nhiệt ẩm: -Sản phẩm: +Chiều dài lớn nhất: 15000mm +Chiều rộng lớn nhất: 996 mm +Chiều cao lớn nhất: 500mm SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông -Khuôn đúc sản phẩm: +Chiều dài lớn nhất: 15 +2x0.005= 15.01 m +Chiều rộng lớn nhất: 0.996 +2x0.005 =1.006m +Chiều cao lớn nhất: 0.5 +2x0.005= 0.51 m -Bể dưởng hộ: +Chiều dài bể: 15.01 +2x0.4 =15.81m +Chiều rộng bể: 1.006x2+0.1 + 2x0.4=2.912 m +Chiều cao bể: 0.51x3 + 2x0.4 +0.2+0.15= 2.68 m Xếp sản phẩm thành lớp,mổi lớp san phẩm Sếp sản phẩm theo bề rộng bể SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Sếp sản phẩm theo chiều cao bể SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông -Số bể dưởng hộ cần thiết: nb = Q 17541.906 +1 = + = 10.746 ≈ 11 no × n × nsp 1× 300 × Q số sản phẩm năm Hệ số xoay vòng khuôn.(giờ) no = n = 300 24 17541.906 = = 0.941 T 22.517 số ngày làm việc năm nsp =6 số sản phẩm bể Số liệu cần dùng tính toán: Nhiệt dung riêng: +Vật liệu bê tông Cb=0.88kj/kgoC,γbt=2.2T/m3 +Vật liệu thép: Ct=0.48 kj/kgoC +Nước: Cn=4.19 kj/kgoC, γn=1T/m3 +Nhiệt độ ban đầu : 250C +Nhiệt độ đẳng nhiệt : 85oC a.lượng nhiệt cần thiết cho bể: *Nhiệt cần để đốt nóng hổn hợp bê tông: Q1 = M bt × Cb × (tdn − ttn ) × nsp + M n × Cn (tdn − tmt ) × nsp = [ (1112.813 + 452.145 + 684.807) × 0.88 × 2.613 + 197.752 × 4.19 × 2.613] × ( 85 − 25) × = 2641.781× 103 KJ Mbt khối lượng bê tông khô sản phẩm Mn khối lượng nước sản phẩm SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Sản phẩm Cọc ván nsp/bể Vb(M3/sp) 2.613 Q1*103(KJ/kg0C) 2641.781 *Nhiệt dùng để đốt nóng vật liệu thép : Q2 = nsp × (mt + mk ) × Ct × (tdn − tmt ) mk khối lượng khuôn Chọn bề dầy khuôn 5mm mt khối lượng thép cấu kiện.Số lượng thép dùng cho cọc là: -thép dự ứng lực số lượng 16,đường kính 15.24mm,ΣS=16x139.35=2229.6mm2,trọng lượng riêng γ = 1094kg/1000m - thép dự ứng lực số lượng 16,đường kính 14mm,ΣS=16x153.86=2461.76mm2.Trọng lượng riêng 1.208 kg/m -trọng lượng trung bình: 7850 Kg/m3 mt = 16 × 15 ×1094 + 16 × 15 ×1.208 = 816.96kg 1000 mk =Vk xγt = 0.21x7850=1687.89kg SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Sản phẩm Cọc ván nsp/bể mt 816.96 mk 1687.89 Q2*103(KJ/kg0C) 432.838 *Nhiệt dùng đốt nóng bể: Tường chọn chiều dày 200mm QTN = qt × St + qn × Sn Trong nhiệt lượng thu hồi qt =qn=14900kJ/m2 St diện tích tường St =(2.68-0.4)x(15.81-0.4)x2+(2.912-0.4)x(2.68-0.4)x2=81.679m2 Sn diện tích Sn =(15.81-0.4)x(2.912-0.4)=46.71 m2 Loại khuôn Kích thước bể dưởng hộ SVTH: Đỗ Văn Giàu St (m2) Sn (m2) QTN*103 MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Cọc ván Chiều dài Chiều rộng Chiều cao 15.81 2.912 2.68 (KJ/kg0 C) 81.67 46.71 1913 *Diện tích nắp bể: Chọn nắp bể có bề dày 50mm Qnb = Snb × δ nb × γ bt × Cbt ( tdn − tmt ) = (15.81 − 0.4) × (2.912 − 0.4) × 0.05 × 60 × 0.88 × 2200 = 224.827 × 103 KJ Sản phẩm Snb (m2) Qnb*103 (KJ/kg0C) Cọc ván 38.71 224.827 Gọi Q tổng lượng nhiệt cần thiết chưa kể đến tổn thất Q=ΣQi Sản Qnb*103 Q*103 Q1*103(KJ) Q2*103(KJ/kg0C) QTN*103(KJ/kg0C) phẩm (KJ/kg0C) ((KJ/kg0C) Cọc ván 2641.781 432.838 1913 224.827 5212.446 b.Lượng nhiệt bị tổn thất: *Lượng nhiệt tổn thất diện tích trống: Qtr = Vtr × ϕn × in Vtr thể tích trống bể SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Vtr = Vbể - Vsp = (15.81-0.4)x(2.912-0.4)x(2.68-0.8) – 6x2.613=57.097 m3 Qtr = Vtr × ϕ n × in = 57.097 × 0.65 × 4.19 × 55 = 8552.702 KJ / kg oC ϕn dung trọng cũa nước in hàm nhiệt nước i=4.19ttb *Lượng nhiệt tổn thất môi trường xung quanh: Qxq = 3.6 × ( tdn − tmt ) × K i × ( St + S n + S nb ) = 3.6 × ( 85 − 25 ) × 2.3 × ( 81.679 + 38.71 + 46.78 ) = 83.05 × 103 KJ / kg oC i K hệ số trao đổi nhiệt từ mặt lò môi trường xung quanh (với bê tông lấy 2.3) *Lượng nhiệt tổn thất rò rỉ: Q + Qtr 5212.446 + 8.553 Qrr = + Qxq × µ = 0.3 × + 83.05 × 103 = 111.932 × 103 KJ / kg oC + 15 tn + t h Với µ=0.3 *Lượng nhiệt nước thời nâng nhiệt giờ: - Chi phí nhiệt: Q + Qtr 5212.446 + 8.636 Qnang = + Qxq + Qrr = + 83.05 + 111.932 × 103 = 1935.343 × 103 KJ / kg oC tn -Chi phí nước nâng nhiệt: SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông dn = Qnang r 1924.343 × 103 = = 944.695 Kg 2037 r nhiệt tạo nước áp suất khí r=2307KJ/kg *Lượng nhiệt nước thời nhiệt giờ: -Chi phí nhiệt cho nhiệt : Qhn = Qxq + Qrr = ( 83.05 + 111.932 ) × 103 = 194.982 × 103 KJ / kg oC -Chi phí nước cho thời gian nhiệt: d hn = Qhn 194.982 × 103 = = 95.72kg r 2037 *Lượng nước toàn trình dưởng hộ giờ: d=(3dn+15dh)x11= 46.969T Sản phẩm Cọc ván Số bể 11 d(T/giờ) 46.969 Theo kết tính toán ta cần lựa chọn nồi có tiêu kỷ thuật thích hợp để tránh lảng phí hay không đáp ứng yêu cầu kỷ thuật 4.4.Thiết bị vận chuyển sản phẩm: Dựa vào trọng lượng khuôn sản phẩm ta chọn cầu trục loai 30T Sức tải 30T Vận tốc cầu trục 100m/phút Vận tốc xe 50m/phút Vận tốc nâng hạ cẩu 15m/phút SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông 4.4.kiển tra cấu kiện đúc: Để chế tạo cấu kiện bê tông bê tông cốt thép đạt chất lượng cao,phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước yeu cầu thiết kế kỷ thuật,ta cần tiến hành kiểm tra thường xuyên từ công đoạn đầu đến công đoạn cuối qui trình sản xuất -Kiểm tra chất lượng trình chế tạo cấu kiện -kiểm tra chất lượng sản phẩm sau chế tạo xong 4.5.Diện tích bải sản phẩm(cho 1tuần): Sản phẩm Số lượng Cọc ván 354 SVTH: Đỗ Văn Giàu Số chồng/hàng Số chồng 89 Diện tích chồng(m2) 14.94 Tổng diện tích(m2) 1329.66 MSSV:80700620 Đồ án công nghệ chế tạo bê tông Mổi hang cách 0.3m,xếp sản phẩm theo chiều ngang kho,vây diện tích kho : S=1329.66+2x0.3+90x0.3=1345.86 m2 SVTH: Đỗ Văn Giàu MSSV:80700620