Bài giảng các xí nghiệp phục vụ xây dựng đường ô tô - Th.S Nguyễn Biên Cương

Biên soạn : Nguyễn Biên Cương
Tel: 0511.842978 - 0913.401.627
Đà Nẵng, 09/2006

Lời mở đầu
Tập bài giảng Các xí nghiệp phục vụ xây dựng đường ô tô nằm trong phần 2
của giáo trình Xây dựng đường.
Nội dung trình bày lý thuyết trên lớp 15 tiết. Với thời gian hạn hẹp như trên,
sinh viên phải nghiên cứu trước bài giảng & các tài liệu tham khảo để
có thể tiếp thu được các kiến thức cốt lõi trên lớp.
Các nội dung bài giảng sẽ liên tục được cập nhật, chỉnh sửa cùng với sự
phát triển của công nghệ xây dựng cầu đường trong nước và trên thế
giới.
Các vấn đề cần thảo luận, mời các bạn thảo luận tại Websize của trường Đại
học Bách Khoa - ĐHĐN hoặc gửi qua Email theo địa chỉ:
biencuongnguyen@walla.com - CC thêm biencuongnguyen@gmail.com
Mặc dù đã có rất nhiều cố gắng, song kiến thức là vô cùng, khoa học công
nghệ phát triển từng ngày, nên chắc chắn sẽ còn những thiếu sót, mong
nhận sự đóng góp, phê bình, xây dựng của các đồng nghiệp, các bạn
sinh viên.
Chân thành cám ơn!

Nội dung chính
1. Các vấn đề chung
2. Mỏ khai thác & gia công vật liệu
3. Cơ sở gia công nhựa
4. Xí nghiệp chế tạo BTN
5. Xí nghiệp chế tạo BTXM

1. Khái niệm:
Các xí nghiệp phục vụ xây dựng đường (các xí nghiệp
phụ) là nơi khai thác, gia công, sản xuất các loại:
- Vật liệu XDĐ:đá dăm, CPĐD . . .
- Các loại bán thành phẩm: hỗn hợp BTN, BTXM, CPĐD
GCXM, Cát GCXM . . .
- Các loại cấu kiện BTXM & BTXMCT đúc sẵn: ống cống,
bó vỉa, tấm lát . . .
Các XNP có thể cố định, hay tạm thời để phục vụ việc
xây dựng 1 tuyến đường hoặc vài tuyến, có thể sản
xuất quanh năm hoặc theo mùa.

2. Đặc điểm chung:
- Quá trình sản xuất tương đối ổn định: cả về
năng suất, sản lượng và chất lượng.
- Các trang thiết bị tương đối đồng bộ, trình
độ kỹ thuật của cán bộ & công nhân tương
đối cao.
- Tổ chức sản xuất gần giống như một nhà
máy, xí nghiệp công nghiệp.

3. Mục đích của các XNP:
- Đáp ứng nhanh chóng & kịp thời các yêu cầu về
VL của các khâu thi công.
- Làm giảm khối lượng công tác xây lắp phải thực
hiện ngoài trời.
- Tạo điều kiện để áp dụng các kết cấu mặt đường
hiện đại, tiên tiến.
- Tạo điều kiện rút ngắn được tiến độ thi công, đảm
bảo chất lượng công trình, giảm được giá thành
XDĐ, sớm đưa đường vào sử dụng, rút ngắn
được thời kỳ hoàn vốn của đường.
- Đảm bảo công nghiệp hoá quá trình XDĐ.

4. Các nội dung khi nghiên cứu XNP:
- Khảo sát xác định trữ lượng, chất lượng, công suất
XN.
- Chọn vị trí.
- Định phương pháp tổ chức sản xuất.
- Tính toán, lựa chọn các thiết bị, các biện pháp kỹ
thuật để khai thác, gia công hoặc chế tạo VL
XDĐ . . .
- Xác lập quá trình công nghệ khai thác, gia công.
- Quy hoạch mặt bằng xí nghiệp.

2. Các mỏ khai thác và gia
công vật liệu

1. Ý nghĩa:
Việc khai thác, sản xuất và cung cấp kịp thời các
loại VL đạt chất lượng với giá thành rẻ; có ảnh
hưởng quyết định đến tiến độ, chất lượng & giá
thành công trình:
- Vật liệu XDĐ thường chiến 1 tỉ trọng lớn trong giá thành công
trình, hạ được giá thành VL sẽ hạ được giá thành công
trình.
- Đảm bảo chất lượng đầu vào của vật liệu là yếu tố tiên quyết
đầu tiên để công trình đạt chất lượng.
- Khâu sản xuất & cung cấp vật liệu có ảnh hưởng trực tiếp đến
tiến độ thi công các hạng mục công trình.

2. Phân loại mỏ:
- Theo VL khai thác:
Mỏ đá , cấp phối, cát . . .
- Theo phương pháp khai thác: mỏ lộ thiên,
mỏ dưới lòng đất ( XDĐ thường chỉ khai
thác lộ thiên ).
- Theo sự phân bố của VL: mỏ phân bố vùng
đồi núi, ven sông suối, dưới lòng đất . . .

- Theo phương tiện khai thác, gia công: thủ
công, cơ giới, bán cơ giới.
- Theo khối lượng khai thác & thời gian khai
thác: mỏ cố định (trữ lượng lớn, thời gian
khai thác dài, phục vụ cho các ngành
XDCB), mỏ tạm thời (phân bố gần tuyến,
khối lượng khai thác nhỏ, do nhà thầu tự tổ
chức khai thác để thi công tuyến đường).

3. Công tác khảo sát ở mỏ:
a. Giai đoạn thăm dò: dùng mắt & các
thiết bị thô sơ để xác định sơ bộ trữ
lượng, chất lượng vật liệu & các điều
kiện khai thác.
b. Giai đoạn khảo sát chi tiết: xác định rõ
trữ lượng, chất lượng vật liệu & các
điều kiện khai thác ở mỏ.

c. Các nội dung khảo sát chi tiết:
- Đo vẽ bản đồ địa hình TL 1/1000, ĐĐM
1m trong khu vực khai thác - gia công,
bản đồ TL 1/10.000 cho toàn khu vực
mỏ.
- Khoan thăm dò địa chất khu vực khai
thác.
- Khảo sát các ĐK vận chuyển, tình hình
dân cư, thời gian tổ chức khai thác
được trong năm . . .

d. Xác định trữ lượng VL khai thác:
- PP mặt cắt trung bình: đo vẽ các MCN song
song, tính trữ lượng (V) như tính khối
lượng đào đắp nền đường.
- PP chiều sâu trung bình: dựa vào diện tích
khai thác & chiều sâu các lỗ khoan thăm
dò tính trữ lượng khai thác:
F
V= htb.F
h2

Với : F - diện tích khai thác h1 h3

htb - chiều sâu trung bình
các lỗ khoan thăm dò.

PP chia lưới tam giác: N2 N3

S1
Chia vùng khai thác thành các S2
N4
tam giác có diện tích Si và N1
S3

chiều sâu trung bình các lỗ N5

khoan ở các đỉnh htb.
Tính Vi = htb.Si
Tổng trữ lượng vật liệu:
n
V = ∑ Vi
i =1

PP chia lưới đa giác:
Xác định vùng khai thác. Nối các đỉnh (là các hố
khoan thăm dò) với nhau rồi kẻ các đường
vuông góc với các đường nối tại điểm giữa
của mỗi cạnh. Các đường này sẽ tạo thành 1
đa giác có tâm là hố khoan thăm dò.
Tính Vi = hi.Si
Tổng trữ lượng vật liệu: N3

N2
n
V = ∑ Vi N5
i =1 N4

N1

N1

PP đường đồng mức:
Dựa vào bình đồ và các đường đồng mức biểu
thị đáy tầng phủ và đáy tầng vật liệu khai
thác để tính toán trữ lượng vật liệu:
n −1 S1 + Sn Sn .ho
V = ∑ Vi + .h +
i=2 2 2
Với: - Si là diện tích trong mỗi
ĐĐM khép kín.
- h là chênh cao giữa các
ĐĐM (1m). Sn

- ho - chiều cao từ ĐĐM trên S1
So
cùng đến đỉnh.

4. Chọn vị trí mỏ:
- Đạt yêu cầu về trữ lượng & chất lượng sản
phẩm.
- Điều kiện khai thác dễ dàng.
- Vốn đầu tư ít, giá thành sản phẩm rẻ.
Cụ thể:
- Về địa chất: tầng đất thải mỏng, ít phong
hoá, thế nằm đất đá song song với mặt
khai thác.

- Địa hình, địa mạo: ít cây cối, địa hình
dốc, thoát nước tốt, mặt khai thác
không hướng về khu dân cư; bãi gia
công đủ rộng; đường ra vào mỏ thuận
lợi.
- Gần đầu mối giao thông; tạo điều kiện
sinh hoạt tốt cho công nhân & CBKT
- Giá thành sản phẩn đến chân công trình
thấp nhất.

Công thức tính giá thành sản phẩm đến chân công trình:
Si = ai + bi.(li +xi) + ci (đ/m3)
Trong đó:
ai , bi , ci - chi phí khai thác, vận chuyển, bốc dỡ 1 m3 vật
liệu (đ/m3)
li , xi - cự ly VC từ mỏ đến tuyến & vận chuyển dọc tuyến
(km).
2

1

Ph¹m vi phôc vô cña má 1 Ph¹m vi phôc vô cña má 2

5. Các P.A tổ chức khai thác:
5.1. Kiểu lấn dần từ 1 phía trên sườn dốc:
- Dùng khi VL khai thác bố trí trên sườn
dốc.
- Trình tự khai thác: từ trên xuống dưới,
từ ngoài vào trong. Có thể khai thác từ
1 phía hoặc theo toàn bộ chu vi mỏ.

Khai thác theo kiểu lấn dần từ 1 phía trên sườn dốc
( 1, 2, 3 là trình tự các tuyến khai thác )

Tầng
thải 1 5

2 6 9

3 7 10

4 8 11 12

Mỏ đá Khánh Sơn - Đà Nẵng

Mỏ đá Phước Tường - Đà Nẵng

Phương án khai thác theo kiểu lấn dần từ
1 phía trên sườn dốc có ưu điểm:
- Thoát nước rất dễ dàng.
- Tiết kiệm được chi phí khai thác, vận
chuyển.
Nên thường được dùng để khai thác
các mỏ lộ thiên (mỏ đá).

5.2. Kiểu đào thùng đấu:
- Dùng khi vật liệu khai thác nằm
dưới mặt đất.
- Trình tự khai thác: từ trên xuống
dưới, từ trong ra ngoài.

Khai thác theo kiểu đào thùng đấu (1, 2, 3 là trình tự các tuyến khai
thác)
Tầng
thải

5 2 1 3 6

7 4 8

9

Phương án khai thác theo kiểu đào thùng
có nhược điểm:
- Thoát nước rất khó khăn.
- Chi phí khai thác, vận chuyển đều cao.
Nên chỉ được dùng để khai thác các mỏ có
vật liệu phân bố sâu dưới mặt đất, có cự ly
vận chuyển đến tuyến rất gần hoặc không
có điều kiện khai thác theo kiểu lấn dần.

Mỏ đá Đà Sơn - Đà Nẵng

Chọn P.A tổ chức khai thác nào cũng
nên bố trí tuyến khai thác theo tầng
cấp vì:
- Thoát nước thuận lợi.
- Tính toán đơn giản.
- Khối lượng khai thác ổn định, dễ tổ
chức thi công theo PP dây chuyền.

Tuyến khai thác bố trí kiểu tầng cấp:

Tầ
Tu
gn
yế
cấ
n
p
kh
kh
a i
a
th
i
th
á c
ác

5.3. Các phương án bố trí tuyến khai
thác:
- Tuyến khai thác có tầng cấp phát triển
song song.
- Tuyến khai thác hình nan quạt.
- Tuyến khai thác kiểu đường cụt

a. Bố trí tuyến khai thác có tầng cấp phát triển song
song:
Ghi chú :
1- Đường vận chuyển ra vào khu vực khai thác.
2 - Hào cắt tầng để tạo tuyến khai thác.
I, II, III - Các tuyến khai thác.

III III III III
II II II II
I I I I
2 2 2 2

1 1 1 1 1

Hình thức bố trí này có một số ưu điểm:
- Khối lượng khai thác đồng đều, ổn định ở các tầng
cấ p.
- Tính toán, thiết kế nổ phá rất dễ dàng, thuận lợi.
- Dễ tổ chức khai thác, gia công vật liệu.
Tuy nhiên đường vận chuyển từ khu khai thác
đến khu vực gia công ngày càng dài.

b. Tuyến khai thác có tầng cấp hình nan quạt:
Ghi chú:

2 I II
III

1

Hình thức bố trí hình nan quạt có ưu điểm là
đường vận chuyển từ khu khai thác đến khu
vực gia công không đổi nhưng:
- Khối lượng khai thác không đồng đều, ổn định ở
các tầng cấp.
- Tính toán, thiết kế nổ phá ở các tầng cấp khác
nhau rất khác nhau.

c. Bố trí tuyến khai thác theo kiểu đường cụt
(thường chỉ dùng với các mỏ có quy mô nhỏ):
Ghi chú:
IV
III

2 II

I

1

Tuyến khai thác nên bố trí:
- Song song với thế nằm đất đá.
- Cự ly vận chuyển đến bãi gia công nhỏ.
- Dễ thoát nước.
- Không nên song song với khu dân cư để
tránh hướng văng thẳng góc của đất đá
& hạn chế tiếng ồn.

6. Trình tự khai thác - gia công VL:
(ở mỏ khai thác & gia công đá)
- Chuẩn bị khai thác.
- Phá đá liền khối.
- Vận chuyển vật liệu đến bãi gia công.
- Nghiền, đập vật liệu.
- Sàng phân loại.
- Rửa vật liệu (nếu có).
- VC VL đến đống sản phẩm hoặc phế phẩm.

6.1. Chuẩn bị khai thác:
- Dọn dẹp khu vực khai thác, gia công.
- XD hệ thống thoát nước trong mỏ.
- XD hệ thống đường nội bộ.
- XD khu sinh hoạt.
- XD các kho tàng (đặc biệt là kho mìn).
- XD hệ thống cung cấp năng lượng.
- Lắp đặt máy móc gia công.
- Bóc tầng phủ, tạo tuyến khai thác.

6.2. Phá đá liền khối:
- Dùng phương pháp nổ phá lỗ nhỏ; hình
thức nổ phá: nổ om hoặc nổ tung yếu.
- Để giảm đá quá cỡ nên nạp thuốc phân
đoạn.
- Đá quá cỡ phải làm nhỏ trước khi VC
đến khu gia công.

Các phương pháp phá quá cỡ:
. Đập bằng thủ công.
. Đập bằng quả tạ treo trên cần trục.
. Nổ dán, nổ ốp ( đá có Dmax > 100 cm ).
Đá quá cỡ:
. D > ( 0,5 - 0,8 ). V1/2 - V là thể tích gầu xúc
. D > ( 0,75 - 0,85). A - A là cửa vào máy nghiền
. D > 0,5.B + 100 mm - B là chiều rộng bằng chuyền

6.3. Vận chuyển VL đến khu gia công:
Các phương pháp vận chuyển:
- Lăn đá xuống trực tiếp nếu địa hình dốc.
- Dùng thủ công & các dụng cụ cải tiến.
- Dùng băng chuyền.
- Dùng máy xúc lật nếu cự ly VC <50m.
- Dùng ô tô + máy xúc nếu cự ly VC lớn.
- Dùng đường goòng nếu khối lượng lớn, ổn
định.

Mỏ đá Mỹ Trang - Quảng Ngãi

Ô tô vận
chuyển

Đá từ khu khai thác
được vận chuyển đến
khu gia công bằng ô tô

Mỏ đá Hải Vân Nam - TCT Sông Đà

Đá từ khu khai thác
được vận chuyển đến
khu gia công bằng ô tô

Vận chuyển vật liệu bằng máy xúc lật

Vận chuyển đá đến khu gia công bằng băng chuyền

Băng chuyền vận chuyển
đá đến khu gia công

6.4. Nghiền đập vật liệu:
a. Mục đích: để đảm bảo kích cỡ & hình dáng
hoặc cấp phối hạt của vật liệu gia công.
b. Các loại máy nghiền:
- Máy nghiền kiểu hàm nhai.
- Máy nghiền kiểu hình côn.
- Máy nghiền kiểu hình trụ đơn.
- Máy nghiền kiểu hình trụ kép.
- Máy nghiền kiểu hình trụ bộ ba.
- Máy nghiền kiểu hình trụ bộ bốn.
- Máy nghiền kiểu bệ.
- Máy nghiền kiểu búa.

* Sơ đồ làm việc máy nghiền kiểu hàm nhai (Jaw Crusher) :

Sơ đồ
nghiền

Một loại máy nghiền kiểu hàm nhai

Tổ hợp nghiền kiểu hàm nhai loại nhỏ

Tổ hợp nghiền kiểu hàm nhai loại vừa

Một tổ hợp nghiền kiểu hàm nhai loại vừa khác

* Máy nghiền kiểu hình côn - hình nón (Cone Crusher) :

Sơ đồ
nghiền

Một số loại máy nghiền kiểu hình côn

Một tổ hợp nghiền kiểu hình côn

* Máy nghiền kiểu hình trụ đơn (Single Roll Crushers) :

Sơ đồ
nghiền

Một số loại máy nghiền hình trụ đơn

* Máy nghiền kiểu hình trụ kép (Doublle Roll Crushers)

Sơ đồ
nghiền

Một số loại máy nghiền kiểu hình trụ kép

* Máy nghiền kiểu hình trụ bộ ba (Triple Roll Crushers)
Sơ đồ
nghiền

Một số loại máy nghiền kiểu hình trụ bộ ba

* Máy nghiền kiểu hình trụ bộ bốn (Quadroll Crushers)

Sơ đồ
nghiền

Một số máy nghiền kiểu hình trụ bộ bốn

* Máy nghiền kiểu bệ
( Stage loader Crushers )

* Máy nghiền kiểu búa
(Hammermill Crushers)

Một số loại máy nghiền kiểu búa

Một tổ hợp máy nghiền kiểu búa

Một tổ hợp máy nghiền kiểu búa khác

c. Tỉ số nghiền i:
D(KÝch th − íc VL max khi vμo nghiÒn)
i=
d(KÝch th − íc VL max khi ra khái m¸ y nghiÒn )

- Nên bố trí nghiền nhiều giai đoạn nếu tỉ số
nghiền lớn để hạn chế phế phẩm & đảm
bảo máy nghiền không làm việc quá tải.
- Một giai đoạn nghiền tỉ số nghiền tối đa nên
từ 4 ÷ 6.

- Nghiền nhiều giai đoạn sẽ đạt độ nghiền chung:
D max
i c = i1 .i 2 .. . i n =
d max
d. Các sơ đồ bố trí máy nghiền - máy sàng:
. Chu kỳ hở.
. Chu kỳ hở có sàng phân loại sơ bộ
. Chu kỳ kín.
. Chu kỳ kín có sàng phân loại sơ bộ.

. Chu kỳ hở: toàn bộ vật liệu từ khu gia công sẽ đi qua
máy nghiền sau đó đến máy sàng.
. Nhược điểm:
. Tất cả vật liệu đều qua máy nghiền mặc dù một số cỡ hạt
đã đạt yêu cầu gia công hoặc đã là phế phẩm.
. Máy nghiền phải đảm nhận một khối lượng nghiền lớn.
. Vật liệu có hàm lượng bụi bẩn lớn do nghiền cùng phế
phẩm.
. Luôn tồn tại một lượng vật liệu gia công
có kích thước lớn hơn độ mở của khe 1
ra đá.
Ghi chú :
1 - Máy nghiền. 2
2. Máy sàng.

. Chu kỳ hở có sàng phân loại sơ bộ: vật
liệu từ khu gia công sẽ đi qua sàng phân
loại sơ bộ để loại các cỡ hạt không cần gia
công trước khi cho qua máy nghiền, sau đó
đến máy sàng kiểm tra để phân loại vật liệu. 2
. Ưu điểm so với chu kỳ hở:
Khắc phục được các nhược điểm 1, 2, 3 1
nhưng tốn máy sàng hơn.

2

. Chu kỳ kín: toàn bộ vật liệu từ khu gia công sẽ đi qua
máy nghiền, sau đó đến máy sàng kiểm tra để phân
loại vật liệu, vật liệu chưa đạt yêu cầu gia công sẽ
quay trở lại máy nghiền.
- Ưu điểm so với chu kỳ hở:
Khắc phục được các nhược điểm 4
- Nhược điểm: chưa khắc phục được các
nhược điểm 1, 2, 3; khối lượng vật liệu
qua máy nghiền nhiều. 1

2

. Chu kỳ kín có sàng phân loại sơ bộ: vật liệu từ khu
gia công sẽ đi qua máy sàng phân loại sơ bộ; vật
liệu chưa đạt kích cỡ gia công sẽ qua máy nghiền,
sau đó quay lại máy sàng để phân loại vật liệu;
phần vật liệu chưa đạt yêu cầu gia công lại quay trở
lại máy nghiền.
- Ưu điểm:
Khắc phục được các hết các nhược điểm 1, 2, 2
3, 4.
- Nhược điểm: khối lượng vật liệu qua
máy sàng & máy nghiền đều lớn.
1

e. Xác định sản lượng các loại vật liệu sau khi
nghiền: dùng đồ thị ra đá.

§å thÞ ra ®¸

100
90
80 20
L−îng lät sμng , %

70 25
60
40
50
40 50
30 60
20 70
10
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Cì sμng, mm

* Đồ thị ra đá: là biểu đồ cấp phối hạt của vật liệu sau khi
ra khỏi giai đoạn nghiền cuối cùng ứng với một độ mở
nhất định của khe ra đá.
- Đồ thị ra đá phụ thuộc vào:
. Loại đá đem nghiền.
. Kích cỡ hạt đưa vào máy nghiền.
. Tình trạng hoạt động thực tế của máy nghiền.
. Độ rộng của khe ra đá.
- Để thiết lập đồ thị ra đá, định kỳ phải tiến hành nghiền
thử với các độ mở của khe ra đá khác nhau, xác định
% hạt lọt qua các cỡ sàng để xây dựng đồ thị.

* Trình tự xác định sản lượng các loại vật liệu sau khi
nghiền:
- Xác định độ mở của khe ra đá (mm).
- Tại các cỡ hạt cần xác định khối lượng vật liệu ( trục
hoành ), kẻ các đường thẳng đứng, gặp đường đồ thị,
từ đó kẻ các đường ngang, xác định được lượng lọt
qua sàng ứng với cỡ sàng đó.
- Tính toán khối lượng các loại vật liệu giữa 2 cỡ sàng kề
nhau.

Ví dụ : xác định sản lượng các loại vật liệu đá 0x5,
5x10, 10x20 & 20x40 sau khi nghiền đá với độ mở
khe ra đá 25mm.

§å thÞ ra ®¸
100
100
90
80 20
L−îng lät sμng , %

67
70 25
60
40
50
40 50
28 60
30
20 70
9
10
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Cì sμng, mm

Tính toán:
- Hàm lượng đá 20x40 : 100 - 67 = 23%.
- Hàm lượng đá 10x20 : 67 - 28 = 39%.
- Hàm lượng đá 5x10 : 28 - 9 = 19%.
- Hàm lượng đá 0x5 : 9 - 0 = 9%.

6.7. Vận chuyển vật liệu:
- Từ khâu gia công này đến khâu gia công
khác hoặc từ khu gia công đến bãi chứa.
Các cách vận chuyển:
- Thủ công.
- Băng chuyền.
- Máy xúc lật.
- Máy xúc lật + ô tô.
- Đường goòng.

Băng chuyền vận chuyển vật liệu

6.5. Sàng vật liệu:
* Các giai đoạn sàng:
. Sàng sơ bộ: tách các cỡ hạt không cần gia công tiếp để đưa
đến đống phế phẩm.
. Sàng chuẩn bị: tách các kích cỡ hạt sau khi nghiền ở giai đoạn
trước, phân loại các cỡ hạt để đưa vào các khâu gia công
tiếp theo.
. Sàng kiểm tra: tách các kích cỡ hạt sau khi nghiền đập để đạt
yêu cầu gia công về kích cỡ hạt.
* Các phương pháp sàng:
. Sàng phẳng (sàng thanh).
. Sàng ống (sàng tròn).
Hiện nay thường dùng sàng phẳng do có chất lượng tốt,
năng suất cao.

Một loại máy sàng phẳng có gắn thiết bị chấn động

6.6. Rửa vật liệu: đảm bảo vật liệu đạt độ sạch.
- Rửa vật liệu mịn: cát xay, cát sông dùng máy rửa chuyên
dùng.
- Vật liệu thô: dùng phương pháp sàng ướt - phun tia
nước áp lực cao ngay trên mặt sàng ( kết hợp sàng &
rửa ).

7. Thiết kế quá trình công nghệ gia công
vật liệu:
7.1. Lập sơ đồ chất lượng:
- Chỉ rõ trình tự công nghệ di chuyển của vật
liệu từ thiết bị này sang thiết bị kia để đạt
được yêu cầu gia công.
- Sơ đồ chất lượng cũng chỉ rõ chủng loại các
loại thiết bị cần thiết đạt được yêu cầu gia
công.

7.2. Lập sơ đồ số lượng:
- Lập sơ đồ số lượng trên cơ sở sơ đồ
chất lượng.
- Tính toán xác định rõ số lượng vật liệu
đem gia công thông qua từng khâu gia
công đã xác định trong sơ đồ chất
lượng.

7.3. Lập sơ đồ công nghệ gia công :
- Tập hợp, thông nhất sơ đồ chất lượng &
sơ đồ số lượng gia công vật liệu.
- Chọn máy chính, máy phụ, tính toán số
lượng các loại máy móc.

Chọn máy trên nguyên tắc:
. Chọn máy chính trước (máy nghiền), máy phụ
sau.
. Máy phụ phải đảm bảo cho máy chính hoạt động
liên tục.
. Tỉ lệ phế phẩm ít nhất.
. Vốn đầu tư thấp.
. Phù hợp nhất với sơ đồ công nghệ.
. Lập nhiều P.A, so sánh chọn P.A tối ưu.
Hiện nay các dây chuyền nghiền, sàng đá thường
đã được thiết kế đồng bộ.

3. Cơ sở gia công nhựa
1. Nhiệm vụ:
- Tiếp nhận & bảo quản nhựa.
- Gia công đến trạng thái sử dụng.
- Vận chuyển, cung cấp nhựa.

2. Yêu cầu:
- Nhựa nhập, xuất phải thuận tiện, an toàn.
- Bảo quản, gia công nhựa đảm bảo chất lượng.
- Giá thành rẻ.
3. Phân loại:
-Theo quy mô & thời gian sử dụng: cơ sở cố định
& cơ sở tạm thời.
-Theo nhiệm vụ & trang thiết bị : cơ sở phục vụ
chuyển tải & cơ sở phục vụ sản xuất.
-Theo tính chất gia công : cơ sở gia công nhựa
nóng & cơ sở chế tạo nhũ tương nhựa.

4. Cơ sở gia công nhựa nóng:
4.1. Nhiệm vụ:
- Vận chuyển nhựa.
- Tiếp nhận nhựa.
- Bảo quản nhựa.
- Đun nhựa đến nhiệt độ thi công.
- Cung cấp nhựa đến nơi sử dụng

4.2. Nội dung:
a. Vận chuyển nhựa:
- Dùng xe ô tô thông thường khi vận chuyển
nhựa đóng thùng.
- Dùng các xe chuyên dụng khi vận chuyển
nhựa ở dạng lỏng.

Một số hình ảnh xe vận
chuyển nhựa chuyên dụng

b. Tiếp nhận & bảo quản nhựa:
- Cẩu lắp, vận chuyển & bảo quản nhựa
trong kho bãi ngoài trời hoặc có mái che
nếu là nhựa đóng thùng (40 Galon ~158 ÷
162 kg/thùng).
- Bơm hút từ phương tiện vận chuyển & bảo
quản nhựa trong bể chứa hoặc xi-lô chứa
(bồn chứa nếu là nhựa ở dạng nóng chảy).

Hình thức thứ 2 có ưu điểm:
- Tiếp nhận nhựa nhanh chóng, khó thất
thoát.
- Nhựa bảo quản trong bồn chứa kín đảm
bảo chất lượng, không lẫn nước & tạp
chất.
- Giá nhựa thấp (do không có bao bì).

Dung tích yêu cầu của bể chứa nhựa:
V = Vkh + ΔVk
Trong đó : .
.Vkh - Lượng nhựa cần chứa theo dự kiến.
. ΔVk- Phần thể tích nhựa tăng do đun nóng
nhựa để bơm hút : ΔVk=αnh.(tch - 25).Vkh
.αnh - hệ số nở thể tích khi tăng nhiệt của nhựa
(αnh =0,0017)

Nhựa bao giờ cũng phải thấp hơn mặt bồn chứa
tối thiểu 20 ÷ 30 cm.

c. Gia công nhựa đến nhiệt độ TC:
Sơ đồ đun 1 cấp: nhựa được đun nóng
chảy trong bồn chứa (50 ÷ 70oC) & đun
đến nhiệt độ thi công trong các hố tụ
nhựa ( 140 ÷ 160oC).
Ưu điểm: thiết bị đơn giản, đầu tư ban đầu
nhỏ.
Nhược điểm: tốn nhiệt lượng, năng suất
thấp, giá thành gia công nhựa cao.

Sơ đồ đun 2 cấp: nhựa được đun đến 50 ÷ 70oC
trong bồn chứa, đun đến 80 ÷ 100oC trong
hố tụ nhựa (cấp 1) , được bơm đến các nồi
nấu nhựa để đun đến nhiệt độ thi công (cấp
2).
Ưu điểm: năng suất cao, tiết kiệm nhiệt lượng,
đảm bảo chất lượng nhựa, giá thành gia
công nhựa thấp.
Nhược điểm: thiết bị phức tạp, đầu tư ban đầu
lớn.

Các phương pháp đun nhựa:
Đun bằng nồi hơi: hơi nước bão hoà (6 ÷
8at) được bơm vào các ống xoắn
truyền nhiệt dưới đáy bồn để đun nóng
nhựa. Phương pháp này an toàn, vệ
sinh, nhưng chỉ đun nhựa đến được
110 oC, áp dụng cho các cơ sở chuyển

tải.

Đun bằng dầu nóng: dầu là chất mang
nhiệt được đun nóng bằng điện sau đó
dùng bơm để bơm đến bể chứa nhựa
để làm nóng nhựa. PP này vệ sinh, an
toàn, đun nhựa đến nhiệt độ cao,
thường áp dụng ở các cơ sở cố định.

Đun bằng khí nóng: đốt cháy dầu, thổi
khí nóng vào các ống dẫn truyền
nhiệt để đun nhựa. PP này có thể đun
nhựa đến nhiệt độ cao, dễ gây hoả
hoạn, ô nhiễm.
Đun bằng điện: vệ sinh, tốn năng lượng
điện, dễ gây tai nạn về điện.

Đun bằng tia hồng ngoại: an toàn, vệ
sinh, thiết bị khó tìm kiếm, khó sửa
chữa.
Nồi nấu nhựa nên bố trí theo kiểu dây
chuyền để có thể liên tục đun nhựa,
tiết kiệm nhiệt lượng.

5. Cơ sở chế tạo nhũ tương:
5.1. Nhiệm vụ:
- Vận chuyển nhựa.
- Tiếp nhận nhựa.
- Bảo quản nhựa.
- Gia công nhựa thành nhũ tương nhựa.
- Cung cấp nhũ tương nhựa đến nơi sử dụng.

5.2. Trình tự gia công nhũ tương thuận
Cationic:
1. Đun nhựa đến trạng thái nóng chảy, lọc
nhựa.
2. Trộn nhựa nóng chảy với chất làm lỏng
thành pha phân tán.
3. Làm mềm nước.
4. Đun nước đến 70 - 90oC.

5. Trộn nước mềm với axít béo để tạo thành
dung dịch chất nhũ hoá đậm đặc.
6. Trộn dung dịch đậm đặc với nước mềm
tạo thành dung dịch dung môi.
7. Trộn pha phân tán (nhựa lỏng) với dung
môi(nước mềm & chất nhũ hoá).
8. Bơm nhũ tương vào xe vận chuyển hoặc
bồn chứa.

Trộn nhũ tương thuận:
- Máy quay nghiền: đĩa nghiền quay với
tốc độ cao (1500 ÷ 7200 v/ph).
Giữa vỏ máy & đĩa nghiền là khe hở có
thể điều chỉnh được độ rộng (0,1 ÷
2mm). Nhựa đi qua khe bị nghiền nhỏ
& phân tán vào dung môi tạo thành
nhũ tương.
Loại này nghiền nhũ tương liên tục.

Một loại máy quay nghiền

Đĩa nghiền

Máy quay nghiền chế tạo nhũ tương SONIC

Đĩa nghiền

Một loại máy quay nghiền Akzo Nobel

Năng suất nghiền 5 - 40 tấn/giờ.

Trạm trộn nhũ tương Mini

Một trạm trộn nhũ tương Mini khác

Trạm trộn nhũ tương C.ty cơ khí CTGT 5

Sơ đồ bố trí trạm trộn nhũ tương

- Máy quay khuấy: các cánh quay quay với
tốc độ 800 ÷ 1000 v/ph; vỏ máy cũng bố
trí các cánh cố định. Nhựa và dung môi
được khuấy đều tạo thành nhũ tương.
Loại này nghiền nhũ tương có chu kỳ. Một
mẻ trộn 60 ÷ 200 lít, phù hợp với các cơ
sở dọc tuyến.
Hiện nay rất ít sử dụng loại này.

Tổ hợp quay khuấy mini chế tạo nhũ tương

Bài giảng các xí nghiệp phục vụ xây dựng đường ô tô - Th.S Nguyễn Biên Cương

Recommended

Recommended

More Related Content

More from bookbooming1

More from bookbooming1 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Bài giảng các xí nghiệp phục vụ xây dựng đường ô tô - Th.S Nguyễn Biên Cương