TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO PHAO BÈ TỪ VẬT
LIỆU COMPOSITE PHỤC VỤ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Thực hiện: Lê Thị Nhung
GVHD: Ts Đỗ Quang Khải
Trường Đại học Hàng hải Việt Nam
Khoa: Đóng tàu
Tính cấp thiết của đề tài
- Kết cấu phao bè hiện nay không chịu được điều kiện sóng gió phức tạp
- Vấn đề ô nhiễm môi trường do các dạng kết cấu phao bè hiện nay gây ra
- Nhà nước đang mở rộng về quy mô và chiều sâu
GIẢI PHÁP: SỬ DỤNG VẬT LIỆU COMPOSITE TRONG CHẾ TẠO PHAO BÈ
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO PHAO BÈ TỪ VẬT LIỆU
COMPOSITE PHỤC VỤ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
Ý nghĩa
-
Khắc phục nhược điểm của các loại vật liệu chế tạo phao bè hiện nay
-
Góp một phần nâng cao chất lượng và quy mô nuôi trồng thủy sản bằng lồng bè
-
Thúc đẩy kinh tế, xã hội phát triển
-
Mở rộng ứng dụng của vật liệu composite ở nước ta
NỘI DUNG
CHƯƠNG I
CÁC DẠNG KẾT CẤU PHAO BÈ HIỆN NAY VÀ NHỮNG HẠN CHẾ SO VỚI PHAO BÈ
SỬ DỤNG VẬT LIỆU COMPOSITE
1.1 Giới thiệu các loại vật liệu và các dạng kết cấu của phao bè hiện nay
Hình 1.1. Phao bè được làm bằng tre, nứa, gỗ

1.1 Giới thiệu các loại vật liệu và các dạng kết cấu của phao bè hiện nay
Hình 1.2. Phao bè được làm bằng ống nhựa
1.1 Giới thiệu các loại vật liệu và các dạng kết cấu của phao bè hiện nay
Hình 1.3. Phao bè được làm bằng thùng phuy
1.1 Giới thiệu các loại vật liệu và các dạng kết cấu của phao bè hiện nay
Hình 1.4. Phao bè được làm bằng composite
Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm của vật liệu thông thường và composite trong chế tạo phao bè
Chỉ tiêu Vật liệu thông thường Vật liệu composite
Chi phí
- Chi phí đầu tư ban đầu: Thấp đến trung bình.
-
Tuổi thọ của bè: ngắn (1-3 năm)
-
Chi phí bảo trì: bảo trì hàng năm, và bảo trì đột
xuất
- Chi phí đầu tư ban đầu: Cao
-
Tuổi thọ của bè: dài (trên 10 năm)
-
Chi phí bảo trì: Gần như không tốn chi phí
bảo trì
Kết luận: Xét một vụ mùa thì mức chi phí khi sử dụng vật liệu composite là cao.Tuy nhiên, xét về lâu dài thì lại
thấp hơn nhiều lần so với các loại vật liệu truyền thống.
Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm của vật liệu thông thường và composite trong chế tạo phao bè
Chỉ tiêu Vật liệu thông thường Vật liệu composite
Lắp đặt
- Lắp rắp, tháo dở khó
khăn, mất thời gian.
- Chi phí lắp đặt cao
- Lắp đặt, tháo dở, nâng cấp mở rộng nhanh chóng

- Có thể liên kết với các công trình phụ khác
- Người sử dụng có thể dễ dàng tự lắp đặt
Kết luận: Về tính lắp đặt, phao bè bằng composite có ưu thế hơn vật liệu thông thường
Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm của vật liệu thông thường và composite trong chế tạo phao bè
Chỉ tiêu Vật liệu thông thường Vật liệu composite
Kết
cấu
_ Chịu sóng biển kém do kết cấu
không chắc chắn
- Tính nổi không ổn định
-Việc sửa chữa phức tạp, mất thời
gian
- Chịu sóng biển tốt do có kết cấu đặc biệt nhằm giảm thiểu tác động của
sóng biển.
- Tính nổi ổn định và cao; mức độ cân bằng của hệ thống vẫn đảm bảo cho
dù số lượng phao hư hại chiếm đến 25% diện tích bè.
- Việc sửa chữa, nâng cấp (nếu cần) dễ dàng và nhanh chóng
Kết luận: Về mặt kết cấu, phao bè bằng composite có ưu thế hơn vật liệu thông thường
Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm của vật liệu thông thường và composite trong chế tạo phao bè
Chỉ tiêu Vật liệu thông thường Vật liệu composite
An toàn
- Gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến thuỷ hải sản được nuôi trồng
+ Thùng phuy, hoặc can nhựa chứa hoá chất
+ Thùng sắt gỉ sét
+ Dùng sơn chống rỉ và dầu để sơn bảo vệ.
- Không có hoá chất độc hại,
không gây ô nhiễm nguồn nước,
tác động đến thuỷ hải sản được
nuôi trồng
Kết luận: Về mặt an toàn, phao bè bằng composite có ưu thế hơn vật liệu thông thường

Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm của vật liệu thông thường và composite trong chế tạo phao bè
Chỉ tiêu Vật liệu thông thường Vật liệu composite
Mỹ quan Tính thẩm mỹ kém Tính thẩm mỹ cao
Kết luận: Về mặt thẩm mỹ, phao bè bằng composite có ưu thế hơn vật liệu thông thường
Bảng 1.1. So sánh ưu nhược điểm của vật liệu thông thường và composite trong chế tạo phao
bè
Từ bảng so sánh giữa vật liệu composite với các loại vật liệu khác ta thấy việc sử dụng composite
có nhiều ưu điểm nổi trội hơn. Vật liệu composite vừa đáp ứng được về độ bền, kết cấu, ít ảnh
hưởng tới môi trường sống, đặc biệt là phù hợp với xu hướng phát triển về chiều rộng và chiều
sâu trong việc nuôi trồng thủy sản mà nhà nước đưa ra
CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU CƠ BẢN TRONG CHẾ TẠO PHAO BÈ VÀ CÁC BIỆN PHÁP
CÔNG NGHỆ
Nội dungGiới thiệu vật liệu composite
2.1. Giới thiệu vật liệu composite
Khái niệm:
Composite là hợp chất nhiều thành phần riêng lẻ tạo thành bằng cách hòa trộn chúng
ngay trước khi sử dụng. Những thành phần riêng lẻ này nếu chỉ mình nó thì đặc tính và công
dụng hoàn toàn khác. Nhưng nếu chúng kết hợp với nhau trong một quy trình hợp lý thì sẽ
cho ta loại vật liệu hoàn toàn khác có đặc tính sức bền cơ lý hơn hẳn. Hay nói cách khác
composite là vật liệu đa thành phần.
2.1. Giới thiệu vật liệu composite
Phân loại:
a.
Phân loại theo hình dạng:

Vật liệu composite độn dạng sợi.

Vật liệu composite độn dạng hạt.
b. Phân loại theo bản chất, thành phần:


Composite nền hữu cơ.

Composite nền kim loại.

Composite nền khoáng.
Lựa chọn loại composite chế tạo phao bè
Trong chế tạo phao bè nói riêng ta đi sử dụng vật liệu composite cốt sợi thủy tinh FRP.
Ưu điểm của vật liệu composite
-
Nhẹ nhưng cứng vững, chịu va đập, chịu uốn và kéo tốt
-
Chịu hóa chất, không sét gỉ, chống mài mòn. Đặc tính này đặc biệt thích hợp cho biển và khí
hậu vùng biển
-
Chịu thời tiết, chống tia tử ngoại, chống lão hóa nên rất bền.
-
Chịu nhiệt, chịu lạnh, chống cháy tốt.
Ưu điểm của vật liệu composite
-
Cách điện cách nhiệt tốt.
-
Chịu ma sát, cường độ lực và nhiệt độ cao.
-
Composite sợi thủy tinh hấp thụ sóng điện từ tốt.
-
Bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng và chi phí thấp
-
Màu sắc đa dạng, đẹp bền vì được pha ngay trong nguyên liệu
Ưu điểm của vật liệu composite
-

Thiết kế tạo dáng thuận lợi, đa dạng, có nhiều công nghệ để lựa chọn
-
Đầu tư thiết bị và tổ chức sản xuất không phức tạp, không tốn kém, không ảnh hưởng tới môi
trường, chi phí vận chuyển và sản xuất không cao.
-
Tất cả các ưu điểm trên cho thấy giá trị sử dụng của vật liệu composite là rất cao.
2.2. Các nguyên liệu cơ bản trong chế tạo phao bè
-
Resin
-
Gelcoal
-
Chất xúc tác, xúc tiến
-
Sợi thủy tinh gia cường
-
Chất độn
-
Chất pha loãng
-
Chất tách khuôn, chất làm kín và các phụ gia khác
2.2.1. Resin
Đặc tính Đơn vị Polyester Epoxy Vinyl ester
Trọng lượng riêng
Mô đun đàn hồi E
Mô đun cắt G
Hệ số posson
Sức bền kéo
Độ dãn dài
Hệ số giãn nở nhiệt

Hệ số dẫn nhiệt
Giới hạn nhiệt độ sử dụng
Độ nóng
Kg/m
3
Mpa
Mpa
Mpa
%
0
C
-1
W/m
0
C
0
C
J/kg
0
C
1200
4500
1600
0,4
130
2
11.10
-5
0,2
90 – 200

1000
1200
4000
1400
0,4
80
2,5
8.10
-5
0,2
60 – 200
1400
1150
3300
1100
0,5
75
4
5.10
-5
0,2
120
1000