Đề tài Công nghệ trạm trộn bê tông dùng plc

dule vào Với các chức năng chuẩn bị các tín hiệu bên ngoài để chuyển vào panel, bó chứa các bộ lọc và bộ thích ứng mức năng lượng, một mạch phối ghép có lựa chọn được dùng để ngăn cách giữa mạch trong và mạch ngoài(hay còn gọi là tầng đệm). Phần các module vào được thiết kế để có thể nhận được các đầu vào :8, 16,24… Module đầu vào có các đầu vào số (DI) và tương tự (AI) Nếu cần dùng thêm đầu vào thì ta có thể cắm các thẻ đầu vào khác hoặc nối thêm module mở rộng. Việc chuẩn đoán các sai sót hư hỏng ở đầu vào thường được trang bị đầu phát quang (LED), như các đèn LED sáng lên chỉ thị sự có tín hiệu vào. Module ra Có cấu tạo tương tự như module vào, nó gửi các kết quả từ CPU qua tầng đệm đến các thiết bị đầu ra. Có nhiều module ra được thiết kế thích hợp với hang loạt phối ghép khác nhau đã được cung cấp. Module ra cũng có các đầu ra số( DO) và tương tự (AO) Nếu cần dùng thêm đầu ra thì ta có thể nối thêm module mở rộng. Điode phát quang (LED) cũng có thể giúp ta quan sát điện thế đầu ra và cả các cầu chì ở các đầu ra phụ. Module mở rộng vào/ra. Các module mở rộng vào ra được cắm liên tiếp nhau vào bên phải CPU. Địa chỉ các đầu và ra của các module mở rộng được tính liên tiếp, riêng cho từng loại. Số lượng module mở rộng tối đa tùy thuộc vào loại CPU, như CPU 212, 222 cho phép tối đa 2 module mở rộng, còn các CPU 214,215,216 cho phép 7 module mở rộng. Module phối ghép. Dùng để nối PLC với các thiết bị bên ngoài, thiết bị lập trình hoặc nối với panel mở rộng, nó thêm nhiều chức năng phụ cần thiết cho hoạt động song song với các chức năng thuần túy của PLC cơ bản. Cấu trúc chương trình của S7-200. Có thể lập trình cho PLC S7-200 bằng cách sử dụng một trong các phần mềm sau: + Step 7 – Micro/Doc + Step 7 – Micro/Win. Các phần mềm này đều có thể cài đặt trên các máy lập trình bằng tay PG7x.x hoặc bằng máy tính cá nhân (PC). Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình chính và sau đó đến các chương trình con vá các chương trình xử lí ngắt được chỉ ra sau đây: Chương trình chính được kết thúc bằng lệnh kết thúc chương trình (MEND) Chương trình con là một bộ phận của chương trình. Các chương trình con phải được viết sau lệnh kết thúc chương trình chính. Các chương trình xử lí ngắt là một bộ phận của chương trình. Nếu cần sử dụng chương trình xử lí ngắt phải viết sau lệnh của chương trình chính. Các chương trình con được nhóm lại thành một nhóm ngay sau chương trình chính. Sau đó đến ngay chương trình xử lí ngắt. Main Program . . MEND SBR 0 Chương trình con thứ nhât . . RET SEB 1 Chương trình con thứ n+1 . . MEND INT 0 Chương trình xử lí ngắt thứ nhất . . . RETI INT 1 Chương trình xử lí ngắt thứ n+1 . . . RETI RETI Thực hiện trong một vòng quét Thực hiện khi được chương trình chính gọi Thực hiện khi có tín hiệu báo ngắt Ngôn ngữ lập trình của S7-200 Phương pháp lập trình: S7-200 biễu diễn một mạch logic cứng bằng một dãy các lệnh lập trình. Chương trình bao gồm một tập dãy các lệnh. PLC S7-200 thực hiện chương trình bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lệnh lập trình cuối của một vòng quét. 1 Nhập dữ liệu từ ngoại vi vào bộ đệm ảo 3 Truyền thông và tự kiểm tra 2 Thực hiện chương trình VÒNG QUÉT 4 Chuyển dữ liệu từ bộ đệm ảo ra ngoại vi Thực hiện chương trình theo vòng quét trong S7-200 Mỗi vòng lặp được gọi là một vòng quét (scan). Mỗi vòng quét bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ cổng vào vùng đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc tại lệnh kết thúc. Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn truyền thông nộ bộ và kiểm tra lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung tại bộ đệm ảo đến các đầu ra. Tại thời điểm thực hiện lệnh vào ra, bình thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong giai đoạn 1 và 4 do CPU quản lý. Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lí ngắt, để thực hiện lệnh này một cách trực tiếp với cổng vào/ra. Nếu sử dụng chế độ ngắt, chương trình còn tương ứng với từng tín hiệu ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình. Chương trình xử lí ngắt chỉ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong vòng quét. Cách lập trình cho S7-200 nói riêng và cho PLC của hang Siemens nói chung dựa trên 2 phương pháp cơ bản: + Phương pháp liệt kê lệnh : Statement List – viết tắt là STL. + Phương pháp hình thang :Ladder Logic – viết tắt là LAD. Ngoài ra, có thêm phương pháp khối hàm: Function Block Diagram – viết tắt là FBD Phương pháp hình thang (LAD): là một ngôn ngữ lập trình bằng đồ họa. Những thành phần cơ bản trong LAD tương ứng với các thành phần của bảng điều khiển bằng logic. Trong chương trình LAD các thành phần cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic sau: Tiếp điểm : là biểu tượng mô tả các tiếp điểm của rơle . Các tiếp điểm đó có thể là thường là thường hở và thường kín là Cuộn dây mô tả rơle mắc theo chiều dòng điện cung cấp cho rơle Hộp : là biểu tượng mô tả các hàm khác nhau, nó làm việc khi có dòng chảy đến hộp S R IN TON PT 100ms 50 Txx IN CTU PV R Cxx 5 Hộp hàm S- R Hộp hàm Timer Hộp hàm Counter S-R Các hộp trong LAD Mạng LAD : là đường nối các phần tử thành một mạch hoàn thiện, đi từ nguồn bên trái sang nguồn bên phải. Đường nguồn bên trái là dây nóng, đường nguồn bên phải là dây trung hòa hay là đường trở về nguồn cung cấp.Đường nguồn bên phải thường không được thể hiện khi lập trình. IN TON PT 100ms 50 Q0.0 T37 I0.1 I0.0 Q0.0 Mạng LAD Phương pháp liệt kê lệnh (STL): là phương pháp thể hiện chương trình dưới dạng tập hợp các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong chương trình, kể cả những câu lệnh hình thức biểu diễn một chức năng của PLC Bảng lệnh của S7- 200 Hệ lệnh của S7-200 được chia làm 3 nhóm : + Các lệnh mà khi làm việc độc lập, không phụ thuộc vào giá trị logic của ngăn xếp + Các lệnh chỉ thực hiện khi bit đầu tiên của ngăn xếp có giá trị logic bằng 1 + Các lệnh đánh dấu vị trí của trong tập lệnh Cú pháp lệnh của S7-200. Lệnh vào/ ra trong LAD : Load (LD) lệnh LD nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cũ cộng lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bit. Load Not (LDN) : Lệnh LDN nạp giá trị logic nghịch đảo cảu một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cũ cộng lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bit. Output (=):lệnh sao chép nội dung của bit đầu tiên trong ngăn xếp vào bit được chỉ định trong lệnh. Nội dung của ngăn xếp không bị thay đổi. n n n n Tiếp điểm thường hở sẽ đươc đóng nếu n=1 Mô tả Tiếp điểm thường kín sẽ đươc mở nếu n=1 Tiếp điểm thường hở sẽ đươc đóng tức thời nếu n=1 Tiếp điểm thường kín sẽ đươc mở tức thời nếu n=1 LAD n Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích thích khi có dòng điều khiển đi qua n Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích thích tức thời khi có dòng điều khiển đi qua Các lệnh ghi / xóa giá trị cho tiếp điểm: SET (S) / RESET (R) : lệnh dùng để đóng / ngắt các điểm gián đoạn đã được thiết kế. Trong LAD, logic điều khiển dòng điện đóng hoặc ngắt các cuộn dây đầu ra. Khi dòng điều khiển đến các cuộn dây thì các cuộn dây đóng hoặc mở các tiếp điểm (hoặc một trong các tiếp điểm) Trong STL, lệnh truyền trạng thái bit đầu tiên của ngăn xếp đến các điểm thiết kế. Nếu bit này có giá trị bằng một, các lệnh S và R sẽ đóng ngắt tiếp điểm hoặc một dãy các tiếp điểm (giới hạn từ 1 đến 255). Nội dung của ngăn xếp không bị thay đổi bởi các lệnh này. S R Đóng một nguồn gồm các tiếp điểm kể từ địa chỉ S_BIT. Mô tả Ngắt một mảng gồm n các tiếp điểm kể từ S_BIT. Nếu S_BIT lại chỉ vào Timer hoặc Counter thì lệnh sẽ xóa bit đầu ra của Timer/ Counter đó. LAD S S_BIT n S S_BIT n SI RI S S_BIT n S S_BIT n Đóng tức thời một mảng gồm n các tiếp điểm kể từ S_BIT Ngắt tức thời một mảng gồm n các tiếp điểm kể từ S_BIT Các lệnh logic đại số Boolean: Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập được các mạch logic (không nhớ). Trong LAD các lệnh này được điều khiển thông qua cấu trúc mạch, mắc nối tiếp hoặc song song các tiếp điểm thường hở và các tiếp điểm thường kín. Trong STL ta có thể sử dụng các lệnh : A (And), O ( Or) cho các hàm hở hoặc các lệnh AN (And Not) , ON (Or Not) cho các hàm kín. Giá trị của ngăn xếp phụ thuộc vào từng lệnh. Ngoài những lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm, S7-200 còn có 5 lệnh đặc biệt biểu diễn các phép tính đại số Boolean cho các bit trong ngăn xếp, được gọi là các lệnh Stack logic: ALD (And load), O (Or load), LPS (Logic push), LRD (Logic read), LPP( Logic pop). Lệnh Stack logic được dùng để tổ hợp, sao chép hoặc xóa mệnh đề logic. LAD không có bộ đếm dành cho lệnh Stack logic. STL sử dụng các lệnh Stack logic để thực hiện phương trình tổng thể có nhiều biểu thức con Lệnh A và O phối hợp giá trị logic của một tiếp điểm n với giá trị bit đầu tiên của ngăn xếp. Kết quả phép tính được đặt lại vào bit đầu tiên của ngăn xếp. Giá trị của các bit còn lại trong ngăn xếp không bị thay đổi. Lệnh ALD và OLD thực hiện phép tính And và Or giữa hai bit đầu tiên của ngăn xếp. Kết quả phép logic này logic này được ghi lại vào bit đầu tiên trong ngăn xếp. Nội dung còn lại của ngăn xếp được kéo lên một bit. Các lệnh tiếp điểm đặc biệt. Có thể dùng các lệnh tiếp điểm đặc biệt để phát hiện sự chuyển tiếp trạng thái của xung (sườn sung) và đảo lại trạng thái của dòng cung cấp ( giá trị của đỉnh ngăn xếp). LAD sử dụng các tiếp điểm đặc biệt để tác động vào dòng cung cấp. Các tiếp điểm đặc biệt không có toán hạng riêng của chính chúng vì thế phải đặt chúng vào vị trí phía trước của cuộn dây hoặc hộp đầu ra. Tiếp điểm chuyển tiếp dương / âm ( các lệnh sườn trước và sườn sau) có nhu cầu về bộ nhớ, bởi vậy đối với CPU – 212 có thể sử dụng nhiều 128 lệnh và CPU – 214 là 256 lệnh. NOT Tiếp điểm đảo trạng thái của dòng cung cấp. Nếu dòng cung cấp có tiếp điểm đảo thì nó bị ngắn mạch. Nếu không có tiếp điểm đảo thì thông mạch Tiếp điểm chuyển đổi dương cho phép dòng cung cấp thông mạch trong một vòng quét khi sườn sung điều khiển chuyển từ 0 lên 1 Tiếp điểm chuyển đổi âm cho phép dòng cung cấp thông mạch trong một vòng quét khi sườn sung điều khiển chuyển từ 1 xuống 0 P N LAD Mô tả Các lệnh so sánh. Khi lập trình, nếu các quyết định về điều khiển được thực hiện dựa trên kết quả của việc so sánh thì có thể sử dụng lệnh so sánh theo byte, từ hay từ kép của S7 – 200. n1 n2 n1 n2 n1 n2 n1 n2 n1 n2 n1 n2 n1 n2 n1 n2 ==B ==I ==D ==R >=B >=D >=R >=I Tiếp điểm đóng khi n1 = n2 B= byte D= Double R =Real I = Integer Tiếp điểm đóng khi n1 >= n2 B= byte D= Double R =Real LAD Mô tả LBD = n1 n2 AB = n1 n2 OB = n1 n2 LBD >= n1 n2 AB> = n1 n2 OB >= n1 n2 LBD <= n1 n2 AB <= n1 n2 OB <= n1 n2 LBD = n1 n2 LBD = n1 n2 Lệnh thực hiện phép tính logic Load, And, hoặc Or giữa giá trị logic 1 với nội dung đỉnh của ngăn xếp khi nội dung 2 byte thoãi mãn n1 =n2 Lệnh thực hiện phép tính logic Load, And, hoặc Or giữa giá trị logic 1 với nội dung đỉnh của ngăn xếp khi nội dung 2 byte thoãi mãn n1 >=n2 Lệnh thực hiện phép tính logic Load, And, hoặc Or giữa giá trị logic 1 với nội dung đỉnh của ngăn xếp khi nội dung 2 byte thoãi mãn n1< =n2 Các lệnh điều khiển Timer Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra Timer tạo thời gian trễ không có nhớ (On – Delay Timer) kí hiệu là TON Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive – On – Delay Timer) kí hiệu là TONR Các Timer của S7- 200 có các tính chất sau: Các bộ Timer được điều khiển bởi một cổng vào và giá trị đếm tức thời của Timer được nhớ trong thanh ghi 2 byte của Timer, xác định khoảng thời gian trễ từ khi Timer được kích hoạt. Giá trị đặt trước của Timer được kí hiệu trong LAD và STL là PT. Giá trị đếm tức thời của thanh ghi 2 byte thương xuyên được so sánh với giá trị đặt trước của Timer. Mỗi bộ Timer, ngoài thanh ghi 2 byte lưu giá trị tức thời, còn có một bit, kí hiệu bằng T-bit, chỉ thị trạng thái logic đầu ra. Giá trị logic của bit này phụ thuộc vào kết quả so sánh giữa giá trị đếm tức thời và giá trị đặt trước Timer. Trong khoảng thời gian tín hiệu x(t) có giá trị logic 1, giá trị đếm tức thời trong T- word luôn được cập nhật và thay đổi tăng dần đến khi nó đạt giá trị cực đại, khi giá trị đếm tức thời lớn hơn hay bằng giá trị đặt trước, T- bit có giá trị bằng 1. Độ phân giải Giá trị cực đại CPU 212 CPU 224XP 1ms 32,767 T0 T0, T64 10ms 100ms 1ms 10ms 100ms 327,67 3276,7 32,767 327,67 3276,7 T1 ÷ T4 T5 ÷ T31 T32 T33 ÷ T36 T37 ÷ T63 T1 ÷ T4, T65 ÷ T68 T5 ÷ T31, T69 ÷ T95 T37 ÷ T63, T101 ÷ T255 T33÷ T36, T97 ÷ T100 T32, T96 Lệnh TONR TON Cú pháp khai báo sử dụng trong LAD: Ngôn ngữ Mô tả LAD TONR - Txx IN PT STL TONR - Txx n LAD IN PT TON - Txx STL TON - Txx n - Khai báo Timer có số hiệu xx kiểu TONR để tạo thời gian trễ tính từ khi đầu vào IN được kích. Nếu như giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PT thì T-bit có giá trị bằng 1. Chỉ có thể reset Timer kiểu TONR bằng lệnh R cho T-bit - Khai báo Timer có số hiệu xx kiểu TON để tạo thời gian trễ tính từ khi đầu vào IN được kích. Nếu như giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PT thì T-bit có giá trị bằng 1. Chỉ có thể reset Timer kiểu TONR bằng lệnh R cho T-bit Các lệnh điều khiển Counter. Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sườn xung trong S7-200. Có hai loại:bộ đếm tiến (CTU) và bộ đếm tiến/lùi (CDTU). Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên của tín hiệu logic đầu vào tức là đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ 0 lên 1 của tín hiệu vào. Số sườn xung đếm được sẽ được ghi và thanh ghi 2 byte của bộ đếm gọi là thanh ghi C-word. Nội dung của C- word gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm, luôn được so sánh với giá trị đặt trước của bộ đếm, được kí hiệu là PV. Khi giá trị đếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trước thì bộ đếm báo ra ngoài bằng cách đặt giá trị logic 1 vào một bit đặt biệt của nó, được gọi là C- bit có giá trị logic là 0. Khác với bộ Timer, các bộ đếm CTU đều có chân nối với tín hiệu điều khiển xóa để thực hiện việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (reset) cho bộ đếm, được kí hiệu là chữ R trong LAD, hay là được quy định là trạng thái logic của bit đầu tiên của ngăn xếp trong STL. Bộ đếm được reset khi tín hiệu xóa này có mức logic là 1 hoặc khi lệnh R được thực hiện với C- bit. Khi bộ đếm được reset cả C- word và C- bit đều nhận giá trị logic là 0. Bộ đếm tiến / lùi CTUD đếm khi gặp sườn lên cảu xung vào cổng đếm tiến, kí hiệu là CU trong LAD hoặc bit thứ 3 trong của ngăn xếp trong STL, đếm lùi khi gặp sườn lên của xung vào cổng đếm lùi, kí hiệu là CD trong LAD, hoặc bit thứ hai của ngăn xếp trong STL. Giống bộ đếm CTU, bộ đếm CTUD cũng được đưa về trạng thái khởi phát ban đầu bằng hai cách: Khi đầu vào logic của chân xóa, kí hiệu bằng R trong LAD,hay bit đầu tiên của ngăn xếp trong STL có giá trị logic bằng 1. Hoặc bằng lệnh R( reset) với C- bit của bộ đếm. CTUD có giá trị đếm tức thời đúng bằng giá trị đang đếm và được lưu trong thanh ghi 2 byte C- word của bộ đếm. Giá trị đếm tức thời luôn được so sánh với giá trị đặt trước PV của bộ đếm. Nếu giá tri đếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trước thì C- bit có giá trị logic bằng 1. Còn trường hợp khác C-bit có giá trị logic bằng 0. CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG XI MĂNG I. Giới thiệu chung: Bê tông là loại vật liệu tổng hợp, thành phần gồm có: Cốt liệu lớn (cát, đá 1, đá 2), chất kết dính (xi măng) và nước. 1. Cường độ của bê tông: Cường độ của bê tông là độ cứng rắn của bê tông chống lại các lực từ ngoài mà không bị phá hoại. Cường độ của bê tông phản ánh khả năng chịu lực của nó. Cường độ của bê tông phụ thuộc vào tính chất của xi măng, tỷ lệ nước và xi măng, phương pháp đổ bê tông và điều kiện đông cứng. Đặc trưng cơ bản của cường độ bê tông là "mác" hay còn gọi là "số liệu". Mác bê tông ký hiệu M, là cường độ chịu nén tính theo (N/cm2) của mẫu bê tông tiêu chuẩn hình khối lập phương, kích thước cạnh 15cm, tuổi 28 ngày được dưỡng hộ và thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn (t0 20±20C), độ ẩm không khí W 90¸100%. Mác M là chỉ tiêu cơ bản nhất đối với mọi loại bê tông và mọi kết cấu. Tiêu chuẩn Nhà nước quy định bê tông có các mác thiết kế sau: - Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500, M600. Bê tông nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 ¸ 2500kg/m3 cốt liệu sỏi đá đặc chắc. - Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 bê tông nhẹ có khối lượng riêng trong khoảng 800 ¸1800kg/m3, cốt liệu là các loại đá có lỗ rỗng, keramzit, xỉ quặng... Trong kết cấu bê tông cốt thép chịu lực phải dùng mác không thấp hơn M150. Cường độ của bê tông tăng theo thời gian, đây là một tính chất đáng quý của bê tông, đảm bảo cho công trình làm bằng bê tông bền lâu hơn những công trình làm bằng gạch, đá, gỗ, thép. Lúc đầu cường độ bê tông tăng lên rất nhanh, sau đó tốc độ giảm dần. Trong môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) thuận lợi sự tăng cường độ có thể kéo dài trong nhiều năm, trong điều kiện khô hanh hoặc nhiệt độ thấp thì cường độ bê tông tăng không đáng kể. 2. Tính co nở của bê tông: Trong quá trình rắn chắc, bê tông thường phát sinh biến dạng thể tích, nở ra trong nước và co lại trong không khí. Về giá trị tuyệt đối độ co lớn hơn độ nở 10 lần một giới hạn nào đó độ nở có thể làm tốt hơn cấu trúc của bê tông còn hiện tượng co ngót luôn kéo theo hậu quả xấu. Bê tông bị co ngót do nhiều nguyên nhân: Trước hết là sự mất nước hoặc xi măng, quá trình Cacbon hoá Hyđroxit trong đá xi măng. Hiện tượng giảm thể tích tuyệt đối của hệ xi măng-nước. Co ngót là nguyên nhân gây ra nứt, giảm cường độ, chống thấm và để ổn định của bê tông, và bê tông cốt thép trong môi trường xâm thực. Vì vậy đối với những công trình có chiều dài lớn, để tránh nứt người ta đã phân đoạn để tạo thành các khe co dãn. 3. Tính chống thấm của bê tông: Tính chống thấm của bê tông đặc trưng bởi độ thẩm thấu của nước qua kết cấu bê tông. Độ chặt của bê tông ảnh hưởng quyết định đến tính chống thấm của nó. Để tăng cường tính chống thấm phải nâng cao độ chặt của bê tông bằng cách đầm kỹ, lựa chọn tốt thành phần cấp phối hạt của cốt liệu, giảm tỷ lệ nước, xi măng ở vị trí số tối thiểu. Ngoài ra để tăng tính chống thấm người ta còn trộn bê tông một số chất phụ gia. 4. Quá trình đông cứng của bê tông và biện pháp bảo quản: Quá trình đông cứng của bê tông phụ thuộc vào quá trình đông cứng của xi măng thời gian đông kết bắt đầu không sớm hơn 45 phút.. Vì vậy sau khi trộn bê tông xong cần phải đổ ngay để tranh hiện tượng vữa xi măng bị đông cứng trước khi đổ thời gian từ lúc bê tông ra khỏi máy trộn đến lúc đổ xong 1 lớp bê tông (không có tính phụ gia) không quá 90' khi dùng xi măng pooclăng không quá 110', khi dùng xi măng pooclăng xỉ, tro núi lửa, xi măng pulơlan. Thời gian vận chuyển bê tông (kể từ lúc đổ bê tông ra khỏi máy trộn) đến lúc đổ vào khuôn và không nên lâu quá làm cho vữa bê tông bị phân tầng. Thời gian vận chuyển cho phép của bê tông (không có phụ gia). Nhiệt độ (0C) Thời gian vận chuyển (phút) 20-30 10-20 5-10 45 60 90 - Ưu điểm nổi bật của trạm trộn là: + Kết cấu gọn, mặt bằng chiếm diện tích nhỏ, dễ tháo lắp động cơ. + Các cụm máy được thiết kế chế tạo thành từng khối. Hệ thống móng ghép cơ động đặt trên nền đất (không phải đổ bê tông móng). Do vậy việc tháo lắp nhanh chóng, vận chuyển thuận tiện. Như vậy trạm có tính cơ động cao, phù hợp với công trình. + Điều khiển hiện đại và thuận tiện. Có thể điều khiển trạm trộn bằng một trong ba chế độ sau: Tự đông hoàn toàn. Ấn nút bằng tay. - Yêu cầu chính đặt ra: + Trạm trộn bê tông xi măng có khả năng tự động trộn những mẻ bê tông hoàn chỉnh gồm các nguyên liệu sau: Đá, cát, xi măng, nước theo những công thức được yêu cầu. Các công thức này có thể được thay đổi ở bất cứ mẻ nào mà ta cần. + Trạm trộn bê tông hoàn toàn tự động từ khâu nguyên liệu, cân nguyên liệu, trộn và xả nguyên liệu ra cho các phương tiện vận chuyển chở đến công trình. + Việc trộn các mẻ bê tông có thể lặp đi lặp lại cho thành phẩm liên tục hay ta có thể điều khiển để trộn một số mẻ khi cần. II. Nguyên lý làm việc của trạm: 1. Dây chuyền cấp liệu: a. Cát, đá: - Yêu cầu của cát: + Cát là cốt liệu nhỏ cùng với xi măng, nước tạo ra vữa xi măng để lấp đầy lổ rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn (đá 1, đá 2) và bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu lớn tạo ra khối bê tông đặc chắc. Cát cũng là thành phần cùng với cốt liệu lớn tạo ra bộ khung chịu lực cho bê tông. + Cát dùng để chế tạo bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo có cỡ hạt từ 0,14 đến 5mm. Chất lượng của cát để chế tạo bê tông nặng phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hạt, độ lớn và hàm lượng tạp chất. + Thành phần hạt: Cát có thành phần hạt hợp lý thì rỗng của nó nhỏ, lượng xi măng sẽ ít, cường độ bê tông sẽ cao. - Yêu cầu của đá (đá dăm): + Đá dăm được nghiền bằng máy hoặc đập bằng búa thủ công từ các tảng đá to thành các viên đá nhỏ. Đá tốt là loại đá chưa bị phong hoá, khi đập ra đá vỡ thành từng viên vuông vắn, có góc cạnh. Đá bị phong hoá, khi đập thường bở và vỡ vụn ra. Loại đá có lớp hoặc thớ rõ ràng cũng không tốt vì dòn dễ gẫy vỡ. + Hàm lượng hạt thỏi dẹt trong đá dăm, sỏi không vượt quá 35% theo khối lượng. Hàm lượng hạt mềm yếu và phong hoá trong đá dăm và sỏi không vượt quá 10% theo khối lượng. Hàm lượng tạp chất Sunfat và Sunfut (tính theo SO3) trong sỏi và đá dăm không vượt quá 1% theo khối lượng. Hàm lượng hạt sét, bùn, bụi trong đá dăm, sỏi không quá 2% trong đó cục sét không quá 0,25%. + Độ rỗng của khối sỏi, đá dăm: Tỷ lệ khe hở trong 1 đơn vị thể tích sỏi, đá dăm gọi là độ rỗng. Trong 1 đơn vị thể tích sỏi, đá dăm có độ rỗng càng nhỏ thì càng tốt vì đỡ tốn xi măng. + Độ rỗng của khối sỏi, đá dăm nên dưới 45%. - Vật liệu được đưa vào các ngăn của phểu cấp liệu theo thứ tự ngăn đá nhỏ, ngăn cát ở giữa và ngăn đá to bằng máy xúc. - Vật liệu được xả vào xe kíp để cân theo phương pháp cộng dồn. - Tỷ lệ thành phần cấp phối được đặt trước theo quy định của mác bê tông và được nhập vào số liệu trực tiếp qua bàn phím của máy tính. Sau khi định lượng xong, vật liệu được đưa lên hệ thống trên bằng hệ tời kéo. Hoạt động của xe kíp nhịp nhàng theo chu kỳ trộn của mẻ trộn. b. Công dụng của van xả cát, đá: Các van xả cát đá của phễu cấp liệu sẽ mở để xả nguyên liệu xuống bồn cân cho đến khi đạt (khối lượng cân/khối lượng đặt) >= tỷ lệ yêu cầu thì đóng lại. Lý do để đặt ra yêu cầu tỷ lệ này là do quán tính của việc xả nguyên liệu xuống bồn cân. Ta không thể đợi khối lượng cân đạt bằng khối lượng mong muốn mới đóng van xả lại. Khi đó khối lượng đã xả xuống bồn cân sẽ sai lệch nhiều so với khối lượng đặt. Sử dụng tỷ lệ yêu cầu trong chương trình điều khiển ta sẽ dùng kinh nghiệm vận hành trạm mà đặt các tỷ lệ này sao cho khối lượng cân đạt độ chính xác cao nhất. 2. Dây chuyền cấp xi măng: a. Vai trò của xi măng: Xi măng là thành phần chất kết dính để liên kết các hạt cốt liệu với nhau tạo ra cường độ cho bê tông. Chất lượng và hàm lượng xi măng là yếu tố quan trọng quyết định cường độ chịu lực của bê tông. - Xi măng pooclăng: Xi măng pooclăng là chất kết dính rắn trong nước, chứa khoảng 70-80% silicát canxi nên có tên gọi là xi măng silicát. Nó là sản phẩm nghiền mịn của Clinke với phụ gia thạch cao (3 - 5%). Thạch cao có tác dụng điều chỉnh tốc độ đông kết với xi măng để phù hợp với thời gian thi công. - Ngoài ra còn có nhiều loại xi măng như: + Xi măng pooclăng bền Sunfat + Xi măng pooclăng sĩ hạt lò cao + Xi măng pooclăng Puzolan + Xi măng pooclăng hỗn hợp b. Các yêu cầu khi sử dụng xi măng để chế tạo bê tông: - Việc lựa chọn mác xi măng là đặc biệt quan trọng vì nó vừa phải đảm bảo cho bê tông đạt mác thiết kế, vừa phải đảm bảo yêu cầu kinh tế. - Nếu dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao thì lượng xi măng sử dụng bê tông sẽ nhiều nên không đảm bảo thiết kế. - Nếu dùng xi măng mác cao để chế tạo bê tông mác thấp thì lượng xi măng tính toán ra để sử dụng cho 1m3 bê tông sẽ rất ít không đủ liên kết toàn bộ các hạt cốt liệu với nhau, do đó không đảm bảo mác bê tông cần thiết kế. Vì vật cần phải tránh dùng xi măng mác thấp để chế tạo bê tông mác cao và ngược lại cũng không dùng xi măng mác cao để chế tạo xi măng mác thấp. Để tránh trường hợp thứ hai, lượng xi măng tối thiểu cho 1m3 bê tông (kg) phải phù hợp với bảng quy định. Điều kiện làm việc của kết cấu công trình Phương pháp đầm chặt Bằng tay Bằng máy + Trực tiếp tiếp xúc với nước + Bị ảnh hưởng của mưa gió không có phương tiện bảo vệ + Không bị ảnh hưởng của mưa gió 265 250 220 240 220 200 Xi măng pooclăng dạng bao đóng sẵn, công nhân tháo miệng từng bao xi măng đổ vào phễu tiếp nhận, xi mă