Đề tài Thiết kế nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn chế tạo cọc móng li tâm ứng suất trước và kết cấu nhà công nghiệp một tầng, công suất 50000 m3/năm

MỞ ĐẦU Trong 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 thủ công, 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 70¸80 của thế kỷ 19 bêtông cốt thép mới được sử dụng vào các công trình xây dựng và từ 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, bê tông cốt thép càng được hoàn thiện và phát huy tính năng ưu việt và hiệu quả sử dụng, 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 (1930¸1940) 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 điều 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 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 sử dụng có hiệu quả bêtông mác cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm được bêtông và cốt thép, giảm nhẹ khối lượng, nâng cao khả năng chống nứt của cấu kiện bêtông cốt thép. Ngày nay ở các nước phát triển, 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 30¸40m, 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 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. Sau 15 tuần với sự làm việc khẩn trương, nỗ lực hết mình với sự giúp đỡ tận tình của PGS.TS Nguyễn Như Quý tôi đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế được giao với đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn chế tạo cọc móng li tâm ứng suất trước và kết cấu nhà công nghiệp một tầng, công suất 50000 m3/năm” . Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS. Nguyễn Như Quý và các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ vật liệu đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này. Tôi mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn. Hà nội, ngày 12 tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực hiện Ký tên Mai Trọng Băng MSSV: 5743.52. Lớp 52VL1 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG I. Địa điểm xây dựng nhà máy. Địa điểm xây dựng nhà máy bê tông thương phẩm và cấu kiện bê tông đúc sẵn cần gắn với thị trường tiêu thụ sản phẩm. Thị trường tiêu thụ các sản phẩm này là các khu đô thị, các khu công nghiệp đang được quy hoạch xây dựng trong và ngoài tỉnh cũng như là dân cư sống gần trong vùng đặt nhà máy. Địa điểm xây dựng phải phù hợp với các nguyên tắc thiết kế công nghiệp, đảm bảo cho chi phí vận chuyển nguyên vật liệu, vận chuyển sản phẩm đến nơi tiêu thụ thấp. Đó là cơ sở để hạ giá thành sản phẩm, tạo sự cạnh tranh lành mạnh. Đồng thời địa điểm nhà máy đặt xa các trung tâm đô thị và các khu dân cư do giá thành đất xây dựng cao làm tăng chi phí đầu tư, giảm hiệu quả kinh tế và tác động đến môi trường sống của dân cư. 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 em lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại xã Nam Hồng, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định, cạnh quốc lộ 21B và gần sông Hồng. Địa điểm xây dựng nhà máy ở đây có những ưu điểm sau: 1, Hệ thống giao thông vận tải: Nhà máy được đặt ngay bên quốc lộ 21B cách thành phố Nam Định 15Km đi về phía Đông Nam, và gần sông Hồng rất thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, sản phẩm bằng đường thủy nội địa và đường biển. Quốc lộ 21B và quốc lộ 10 (đi Thái Bình, Ninh Bình . . .) những năm gần đây đã được đầu tư nâng cấp, rất thuận lợi cho việc tiêu thụ sản phẩm đi các tỉnh lân cận Hà Nam, Ninh Bình, Thái Bình, Hải Phòng . . . 2, Thị trường tiêu thụ. Thị trường tiêu thụ sản phẩm là các khu công nghiệp trong và ngoài tỉnh : Khu công nghiệp Hòa Xá, Mỹ Trung, Thành An, Bảo Minh, Hồng Tiến, Nghĩa An, Thịnh Long . . . và các khu đô thị trong và ngoài tỉnh, các tỉnh lân cận như Ninh Bình, Hà Nam, Thái Bình . . . 3, Nguồn cung cấp nguyên vật liệu: Đá: được vận chuyển từ các mỏ đá vôi trong tỉnh, ngoài tỉnh (Ninh Bình, Hà Nam . . .) bằng đường thủy về bến bãi, sau đó được ô tô chuyển về nhà máy với khoảng cách gần. Cát: cát vàng sông Lô được vận chuyển về bến bãi bằng đường thủy, sau đó được chuyển về nhà máy bằng ô tô với khoảng cách gần. Ximăng: sử dụng xi măng PC40 và PCB30 Bút Sơn, được vận chuyển về nhà máy bằng ô tô sitec với khoảng cách vận chuyển khoảng 60Km. Thép: thép cường độ cao được nhập khẩu từ Malaixia, Thái Lan, thép thanh, thép cuộn nhập từ nhà máy Pomihoa – Ninh Bình khoảng cách vận chuyển 60Km, thép tấm nhập từ nhà máy gang thép Thái Nguyên. 4, Điện nước, nhân lực Điện: Nhà máy nằm trong khu công nghiệp Nghĩa An – Nam Trực – Nam Định nên có hệ thống điện lưới cấp quốc gia chạy qua, phụ vụ cho sản xuất ổn định. Nước: được khai thác từ sông Hồng, qua hệ thống xử lý của nhà máy và được đưa vào sử dụng. Nhân lực: Nam Định là một tỉnh có dân số đông, có nguồn nhân lực phổng thông dồi dào. Có một lực lượng đông đảo cán bộ trí thức tốt nghiệp các trường đại học, cao đẳng, và một lượng lớn nhân lực tốt nghiệp từ trung học phổ thông đến trung cấp sẽ là nguồn cung cấp đủ nhân lực chất lượng cho nhà máy. 5, Vệ sinh môi trường: Địa điểm xây dựng nhà máy cách xa khu dân cư chính, cách quốc lộ 21B khoảng 200m, nằm trong khu công nghiệp Nghĩa An nên ít gây ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của người dân. II. Các loại sản phẩm. 1, Cọc tròn li tâm ứng suất trước (công suất 20 000m3/năm) Công nhệ sản xuất cọc móng theo phương pháp li tâm hiện nay là 1 công nghệ rất phổ biến trong các nhà máy sản xuất cấu kiện bê tông, nhờ những ưu điểm của nó so với các phương pháp truyền thống. Các sản phẩm cọc trong nhà máy được sản xuất theo tiêu chuẩn Nhật Bản (JIS A5335 -1987) và TCVN 7888-2008. Theo tiêu chuẩn TCVN 7888-2008 cọc li tâm ứng lực trước được phân loại như sau: - Cọc bê tông li tâm ứng lực trước thường (PC) là cọc bê tông li tâm ứng lực trước được sản xuất bằng phương pháp quay li tâm có cấp độ bền chịu nén của bê tông không nhỏ hơn B40. - Cọc bê tông li tâm ứng lực trước cường độ cao (PHC) là cọc bê tông ứng lực trước được sản xuất bằng phương pháp quay li tâm có cấp độ bền chịu nén của bê tông không nhỏ hơn B60. - Cọc PC được phân thành 3 cấp A, B, C theo giá trị mô men uốn nứt và cọc PHC được phân thành 3 cấp A, B, C theo ứng suất hữu hiệu. Bảng 1.1: Thông số cọc tròn li tâm nhà máy sản xuất: Ký hiệu Mác bê tông Đường kính ngoài (mm) Chiều dầy bê tông (mm) Chiều dài (mm) PCA-D350 M50 350 65 15 000 PCA-D400 M50 400 80 18 000 Hình 1.1 : Cọc tròn li tâm PCA-D350 và PCA-D400. 2, Kết cấu nhà công nghiệp một tầng. Kết cấu đúc sẵn của nhà công nghiệp một tầng có nhiều loại: cột (cột một vai, cột hai vai . . .), dầm (dầm cầu chạy, dầm thường, dầm mái . . .), tấm palen sàn . . . Trong phạm vi đồ án này em lựa chọn 3 kết cấu : dầm cầu chạy chữ I (ký hiệu DCI), cột một vai (ký hiệu C1V) và cột hai vai (ký hiệu C2V). - Dầm chữ I: Được thiết kế và thi công theo phương pháp dự ứng lực, theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5575-1991. Hình 1.2 : Dầm cầu chạy DCI Thông số dầm: Mác bê tông: M40 Kích thước bao: LxBxH = 6000x350x800 mm Thể tích bê tông của một cấu kiện là V = 1.21 m3/cấu kiện - Cột một vai: Hình 1.3: Cột một vai (C1V) Thông số cột: Mác bê tông sử dụng : M25; V1 = 2.532 m3/cấu kiện. - Cột hai vai: Hình1.4 : Cột hai vai (C2V) Thông số cột: Bê tông sử dụng mác M25; V2 = 3.736 m3/cấu kiện Bảng1.2: Thống kê sản phẩm của nhà máy sản xuất. Tên sản phẩm Ký hiệu Công suất (m3/năm) Mác bê tông Thể tích của một sản phẩm (m3) Cọc li tâm ứng suất trước PCA-D400 PCA-D350 12 000 8 000 M50 M50 1.4476 0.873 Kết cấu nhà công nghiệp một tầng DCI C1V C2V 14 000 8 000 8 000 M40 M25 M25 1.21 2.532 3.736 III. Yêu cầu đối với nguyên vật liệu sản xuất. 1, Xi măng: Xi măng được sử dụng là các loại xi măng poóclăng PC40 Bút Sơn và xi măng poóclăng hỗn hợp PCB30 Bút Sơn thoả mãn tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2682 : 2009. Bảng 1.3:Các chỉ tiêu chất luợng của xi măng pooclăng theo TCVN 2682:2009 Tên chỉ tiêu Mức 1.Cường độ nén (Mpa), không nhỏ hơn - 3 ngày 45 min - 28ngày 8h 21 40 2. Thời gian đông kết (min) - Bắt đầu, không nhỏ hơn - Kết thúc, không nhỏ hơn 45 375 3. Độ nghiền mịn xác định theo - Phần còn lại trên sàng kích thước lỗ 0.09mm,(%) không lớn hơn - Bề mặt riêng , phương pháp Blanie (cm2/g), không nhỏ hơn 10 2800 4. Độ ổn định thể tích xác định theo phương pháp LeChatelier (mm), không lớn hơn 10 5. Hàm lượng anhydric sunphuric (SO3), % không lớn hơn 3.5 6. Hàm lượng magie oxit (MgO), % không lớn hơn 5.0 7. Hàm luợng mất khi nung (MKN), % không lớn hơn 3.0 8. Hàm luợng cặn không tan % không lớn hơn 1.5 9. Hàm lượng kiềm quy đổi Na2O(2) % không lớn hơn 0.6 Chú thích: (1) Quy định đối với xi măng pooc lăng khi sử dụng với cốt liệu có khả năng xảy ra phản ứng kiềm silic (2) Hàm lượng kiềm quy đổi Na2Oqđ = % Na2O + 0.658% K2O 2, Cốt liệu cho hỗn hợp bê tông. Cốt liệu cho hỗn hợp bê tông phải thỏa mãn tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 750-2006. a, Cốt liệu nhỏ: Nhà máy sử dụng cát vàng sông Lô, thuộc loại cát thô. Theo TCVN 750-2006 cần phải thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau: Mô đun độ lớn trong khoảng 2 đến 3.3 ( cát thô) Thành phần hạt của cát biểu thị qua lượng sót tích lũy trên sàng, quy định trong bảng sau: Bảng1.4: Thành phần hạt của cát. Kích thước lỗ sàng (mm) 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14 Lượng sót tích lũy trên sàng, %khối lượng 0÷20 15÷45 35÷70 65÷90 90÷100 Hàm lượng tạp chất trong cát : Bảng 1.5 : Hàm lượng tạp chất trong cát. Tạp chất Hàm lượng tạp chất, %khối lượng, không lớn hơn Bê tông mác lớn hơn M40 Bê tông mác nhỏ hơn và bằng M40 Vữa Sét cục và các tạp chất dạng cục Hàm lượng bùn, bụi, sét Không được có 1.5 0.25 3 0.5 10 Hàm lượng tạp chất hữu cơ trong cát khi xác định theo phương pháp so màu, không được thẫm hơn màu chuẩn. Hàm lượng Clorua trong cát, tính theo ion Cl- tan trong axit qui định như sau: + Bê tông dùng trong các kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước hàm lượng ion Cl- không lớn hơn 0.01% + Bê tông dùng trong kết cấu bê tông, bê tông cốt thép thường, vữa xây dựng, hàm lượng ion Cl- không lớn hơn 0.05% + Cát có hàm lượng ion Cl- lớn hơn giá trị qui định trên có thể được sử dụng nếu tổng hàm lượng ion Cl- trong 1m3 bê tông từ tất cả các loại nguyên vật liệu chế tạo không vượt quá 0.6Kg. b, Cốt liệu lớn: đá vôi Nhà máy sử dụng loại đá dăm có kích thước hạt từ 5 đến 20mm. Theo tiêu chuẩn TCVN 7570 – 2006 cần thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật sau: Thành phần hạt của đá, biểu thị bằng lượng sót tích lũy trên các sàng, được qui định trong bảng sau: Bảng 1.6: Thành phần hạt của đá. Kích thước lỗ sàng (mm) Lượng sót tích lũy trên sàng, % khối lượng, ứng với kích thước hạt cốt liệu nhỏ nhất và lớn nhất,( mm ) 5÷10 5÷20 5÷40 5÷70 10÷40 10÷70 20÷70 100 - - - 0 - 0 0 70 - - 0 0-10 0 0-10 0-10 40 - 0 0-10 40-70 0-10 40-70 40-70 20 0 0-10 40-70 - 40-70 - 90-100 10 0-10 40-70 - - 90-100 90-100 - 5 90-100 90-100 90-100 90-100 - - - Chú thích: có thể sử dụng cốt liệu lớn với kích thước cỡ hạt nhỏ nhất đến 3mm, theo thỏa thuận. Hàm lượng bùn, bụi, sét trong đá tùy theo mác bê tông: + Mác bê tông lớn hơn M40, lượng bùn, bụi, sét không lớn hơn 1% khối lượng. + Mác bê tông từ M20 đến M40, hàm lượng bùn, bụi, sét không lớn hơn 2% khối lượng. + Mác bê tông nhỏ hơn M20, lượng bùn, bụi, sét không lớn hơn 3% khối lượng. Đá phải có cường độc thử trên mẫu nguyên khai hoặc độ nén dập trong xi lanh lớn hơn 2 lần cường độ bê tông khi dùng đá gốc phún xuất, biến chất; lớn hơn 1.5 lần cường độ bê tông khi dùng đá gốc trầm tích. Độ hao mòn khi va đập của đá thí nghiệm trên máy mài mòn va đập Los Angeles không lớn hơn 50% khối lượng. Hàm lượng hạt thoi dẹt trong đá không vượt quá 15% với bê tông mác trên M40 và không vượt quá 35% đối với bê tông mác nhỏ hơn M40. Hàm lượng ion Cl- tan trong axit trong đá, không vượt quá 0.01%. 3, Nước nhào trộn hỗn hợp bê tông. 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 5000 mg/l. Trong đó các loại muối sunfats không lớn hơn 2700 mg/l, lượng ngậm axit 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. 4, Phụ gia. Nhà máy sử dụng phụ gia tăng dẻo, hay siêu dẻo Sika R4 (theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất phụ gia). IV. Thiết kế thành phần cấp phối bê tông. Sử dụng phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm và tính toán sơ bộ theo thể tích tuyệt đối. Một trong những phương pháp xác định cấp phối bê tông xi măng từ cốt liệu đặc chắc phổ biến nhất là phương pháp tính toán kết hợp thực nghiệm của B.G.Skramtaev, trong đó lượng dùng vật liệu ban đầu được tính theo thể tích tuyệt đối. * Các thông số ban đầu + Xi măng: PC40 có khối lượng riêng: rx = 3.14 g/cm3, khối lượng thể tích: gx = 1.4 g/cm3 ; cường độ thực tế Rx = 48 KN/cm2 PCB30 có khối lượng riêng: rx = 3.1 g/cm3, khối lượng thể tích: gx = 1.3 g/cm3 ; cường độ thực tế Rx = 34 KN/cm2 + Đá dăm: Dmax = 20 cm; khối lượng thể tích g0đ = 1.45 g/cm3; khối lượng riêng rđ = 2.7 g/cm3; độ rỗng r = 0.46; độ ẩm tự nhiên Wđ = 1%. + Cát: khối lượng thể tích g0c = 1.48 g/cm3, khối lượng riêng rc = 2.68 g/cm3, môđun độ lớn M = 2.75; độ ẩm tự nhiên Wc = 2%. + Phụ gia : Sika R4 1, Thiết kế cấp phối bê tông cho cọc móng ly tâm. Mác bê tông M50, độ sụt SN = 5cm Vật liệu sử dụng: Xi măng PC40 Bút Sơn, cát vàng sông Lô, đá dăm Dmax = 20mm, phụ gia tăng dẻo SiKa - Xác định lượng dùng nước: Với đá dăm Dmax = 20mm, SN=5cm, Mcdl=2.75 Tra bảng 5.2 trang 17 “Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại NXB Xây dựng. Hà Nội 2000”. Lượng nước Nyc = 185(l) - Xác định lượng dùng xi măng: Mác bê tông M50 với hệ số biến động S=0.135 : Rc = R(1-kS) Trong đó : Rc _là cấp bê tông R _là mác bê tông k _là hệ số xác suất, k= 1.64 S _là hệ số biến động Rc = 50(1 – 1.640.135) = 38.93 Nhà máy có hệ số biến động S = 0.15 suy ra mác bê tông cần thiết kế là: R28 = = = 55.24 (KN/cm2) Áp dụng công thức Bôlômây – skarmtaep Trong đó : R28: Cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày , R28= 55.24 A: Hệ số phẩm chất của cốt liệu ( Cốt liệu có phẩm chất trung bình nên chọn A = 0.6 ) Rx : Cường độ xi măng ở tuổi 28 ngày . Rx = 48 = 2.418 X==2.418185 = 448 (kg) Với lượng dùng phụ gia 0.8l/100 kg xi măng PG = 3.6 (l) - Xác định lượng dùng đá: Đ= Trong đó : g0đ : Khối lượng thể tích g0đ = 1.45 g/cm3 rđ : Khối lượng riêng rđ = 2.7 g/cm3 rđ: độ rỗng đá rđ = 1- =1- Kd: hệ số dư vữa. Tra trong bảng 5.8 trang 21 “Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại NXB Xây dựng( Hà Nội 2000)” Với Vh= . Nội suy kd = 1.495 Đ = (kg) - Xác định lượng dùng cát: C= C= (kg) Mức ngậm cát Vậy cấp phối chuẩn X : C : Đ : N : PG = 448 : 615 : 1184 : 185 : 3,6 - Cấp phối ở điều kiện tự nhiên : Với độ ẩm của cát Wc = 2%, độ ẩm của đá Wđ = 1% Lượng cát cần dùng : Cc = C( 1+Wc ) = 615 ( 1+ 0,02 ) = 627 (kg) Lượng đá cần dùng: Đc = Đ( 1+Wđ) = 1184 ( 1+ 0,01) = 1196(kg) Lượng nước chứa trong cát ẩm Nc = 627 - 615= 12 (kg) Lượng nước chứa trong đá ẩm Nđ = 1196 - 1184 =12 (kg) Lượng nước cần dùng N = 185 - (12+12) = 161 (l) Vậy cấp phối ở điều kiện tự nhiên X : C : Đ : N : PG = 448 : 627 : 1196 : 161 : 3,6 2, Thiết kế cấp phối bê tông cho dầm. Mác bê tông M40, độ sụt SN = 8cm Vật liệu sử dụng: Xi măng PC40 Bút Sơn, cát vàng sông Lô, đá dăm Dmax = 20mm, phụ gia tăng dẻo SiKa + Xác định lượng dùng nước: Với đá dăm Dmax = 20mm, SN=8cm, Mcdl=2.75 Tra bảng 5.2 trang 17 “Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại NXB Xây dựng. Hà Nội 2000”. Lượng nước Nyc = 195(l) + Xác định lượng dùng xi măng: Mác bê tông M40 với hệ số biến động S=0.135 : Rc = R(1-kS) Trong đó : Rc _là cấp bê tông R _là mác bê tông k _là hệ số xác suất, k= 1.64 S _là hệ số biến động Rc = 40(1 – 1.640.135) = 31.144 Nhà máy có hệ số biến động S = 0.15 suy ra mác bê tông cần thiết kế là: R28 = = = 41.3 (KN/cm2) Áp dụng công thức Bôlômây – skarmtaep Trong đó : R28: Cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày , R28= 41.3 A: Hệ số phẩm chất của cốt liệu ( Cốt liệu có phẩm chất trung bình nên chọn A = 0.6 ) Rx : Cường độ xi măng ở tuổi 28 ngày . Rx = 48 = 1.934X==1.934195 = 377 (kg) Với lượng dùng phụ gia 0.8l/100 kg xi măng PG= 3 (l) + Xác định lượng dùng đá: Đ= Trong đó : g0đ : Khối lượng thể tích g0đ = 1.45 g/cm3 rđ : Khối lượng riêng rđ = 2.7 g/cm3 rđ: độ rỗng đá rđ = 1- =1- Kd: hệ số dư vữa. Tra trong bảng 5.8 trang 21 “Chỉ dẫn kỹ thuật chọn thành phần bê tông các loại NXB Xây dựng( Hà Nội 2000)” Với Vh= . Nội suy kd = 1.474 Đ = (kg) + Xác định lượng dùng cát: C= C= (kg) Mức ngậm cát Vậy cấp phối chuẩn X : C : Đ : N : PG = 377 : 643 : 1193 : 195 : 3 + Cấp phối ở điều kiện tự nhiên : Với độ ẩm của cát Wc = 2%, độ ẩm của đá Wđ = 1% Lượng cát cần dùng : Cc = C( 1+Wc ) = 643 ( 1+ 0,02 ) = 656 (kg) Lượng đá cần dùng: Đc = Đ( 1+Wđ) = 1193 ( 1+ 0,01) = 1205(kg) Lượng nước chứa trong cát ẩm Nc = 656 - 643= 13 (kg) Lượng nước chứa trong đá ẩm Nđ = 1205 - 1193 =12 (kg) Lư