Nhóm 7 xây dựng dân dụng 1 k52 GẠCH AAC

Gạch bê tông khí chưng áp được biết đến đã hơn 80 năm, nhưngtại Việt Nam thì đây là một loại vật liệu khá mới, mặc dù vậy loại vật liệu này ngàycàng thể hiện những tính năng nổi trội đảm

Lời nói đầu

Gạch bê tông khí chưng áp là một loại vật liệu mới đảm bảo sự phát triển bềnvững của xây dựng Gạch bê tông khí chưng áp được biết đến đã hơn 80 năm, nhưngtại Việt Nam thì đây là một loại vật liệu khá mới, mặc dù vậy loại vật liệu này ngàycàng thể hiện những tính năng nổi trội đảm bảo phát triển xây dựng bền vững

Vì vậy nhóm chúng em xin chọn đề tài về gạch bê tông khí chưng áp_ một loạivật liệu mới đáp ứng nhu cầu phát triển xây dựng bền vững

Vì đây là một chủ đề mới nên về sự hiểu biết còn bị hạn chế Trong tương laigạch bê tông khí chưng áp sẽ còn tiếp tục phát triển mạnh mẽ Vì thế nên bài báo cáocòn nhiều hạn chế, mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến

Bài báo cáo sử dụng một số hình ảnh từ internet, thông tin từ các hội thảo về vậtliệu xây dựng, diễn đàn, webside của một số nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng vàbài giảng Các giải pháp kĩ thuật xây dựng bền vững

NHÓM 7:

NGUYỄN TIẾN THÀNHNGUYỄN BÁ NAMĐÀO XUÂN NAMBÙI QUANG THẠCH

VÕ VĂN MẾNTRẦN XUÂN LỘC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ GẠCH

BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

Được biết đến trên toàn cầu với tên gọi AAC (Autoclaved Aerated Concrete) vàđược phát minh vào năm 1923 bởi kiến trúc sư Thụy Điển Johan Axel Eriksson vớithành phần chủ yếu là cát, vôi, xi măng, bột nhôm, tro bay và nước nên gạch bê tôngkhí chưng áp được đánh giá cao về tỷ trọng nhẹ, cường độ chịu nén cao thích hợpcho việc xây tường bao và chống rung lắc trong động đất, cũng như khả năng cáchnhiệt làm giảm sự lan tỏa của đám cháy Chính vì thế, gạch bê tông khi chưng áp đãđánh dấu một bước tiến mới trong thời kỳ của công nghệ vật liệu xây dựng đa năng

và thân thiện môi trường khi nó giảm 5 lần lượng khí thải CO2 trong quá trình sơ chếnguyên liệu đến xử lý chất thải

Trong hơn 80 năm được dùng, gạch bê tông khí

chưng áp đã chứng minh được các ưu điểm nổi bật so với

gạch đất sét nung Tại nhiều nước, Gạch AAC chiếm tới

trên 70% tổng khối lượng gạch sử dụng trong xây dựng

dân dụng và công nghiệp

Tại Việt Nam, các loại vật liệu xây dựng công nghệ cao này còn tương đối mới

mẻ, nhưng với tốc độ phát triển của ngành xây dựng khá nhanh như hiện nay thì cácloại vật liệu xây dựng xanh thân thiện môi trường chắc chắn sẽ có cơ hội rất lớn đểphát triển Trong Quyết định 567/QĐ-TTg ngày 28/04/2010 của Thủ tướng Chính phủ

về phê duyệt tổng thể quy hoạch ngành vật liệu xây dựng ở Việt Nam, gạch bê tôngkhí chưng áp được Chính phủ Việt Nam chọn làm giải pháp từng bước thay thế vật liệuxây dựng bằng đất sét nung truyền thống nhằm mục đích bảo vệ môi trường sống

II KHÁI NIỆM VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

lỗ rỗng kín, sau đó bê tông khí chưng áp sẽ được đổ vào khuôn tạo hình hoặc cắtthành hình dạng thiết kế Sản phẩm này tiếp tục được đưa vào nồi hấp (khí chưng áp),nơi phản ứng thứ hai diễn ra Dưới nhiệt độ và áp suất cao bên trong nồi Ca(OH)2 phảnứng với cát thạch anh để hình thành hydrat silica canxi, đó là một cấu trúc tinh thểcứng tạo cường độ cao Quá trình này có thể mất đến 12 giờ, trong đó áp suất có thể

đạt đến 12 bar, trong khi nhiệt độ luôn đạt đến 1800 oC Sau lúc này, vật liệu gạch bêtông khí chưng áp đã sẵn sàng để sử dụng.

2 Quy trình sản xuất

2.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu:

Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gạch ACC bao gồm: cát silic (hoặc tro bay hàmlược SiO2 cao), vôi, thạch cao, xi măng và bột nhôm,… được xử lý như sau:

Các thông số kĩ thuật:

+ Độ mịn của cát sau nghiền: < 0,09mm

+ Độ linh động đo qua ống 5cm: 35 cm - 40cm

+ Trọng lượng sau nghiền đạt: 1,65 - 1,7kg/ lít

Các thông số kĩ thuật:

+ Độ mịn của vôi sau nghiền: < 0,08mm

+ Hàm lượng CaO hoạt tính: > 65%

Thông qua băng tải trục vít, Xi măng được chuyển đến hệ thống cân định lượng

và chuyển vào thùng trộn rót khuôn theo tỉ lệ đã được cài đặt

đến thùng phối trộn (trong vòng 50 giây, bột nhôm phải được đưa vào kết thúc quátrình phối trộn và rót Nếu không sẽ bị đông kết hỏng)

Các thông số kĩ thuật:

+ Thời gian phản ứng hết : < 30 phút

2.2 Công đoạn phối trộn rót khuôn:

Bước 1: Cát sau khi được nghiền mịn bằng máy nghiền bi, được chuyển vào thùngtrộn, bắt đầu qui trình trộn phối liệu

Bước 2: Cũng định lượng tương tự như ximăng, đá vôi, thạch cao, nước sẽ tựđộng vào trong thùng trộn hồ để trộn

Bước 3: Xe chở khuôn tìm đúng vị trí vòi rót để đổ dung dịch hồ phối trộn vàokhuôn

Bước 4: Khi kết thúc thời gian phối trộn, bột nhôm tự động xả vào thùng trộn hồ,trong vòng 50 giây khuấy trộn, toàn bộ dung dịch phối trộn sẽ được rót vào khuôn.Bước 5: Trong vòng 120 giây, xe rót phải chuyển khuôn đã đổ phải được chuyểnvào buồng tịnh dưỡng

Trong công đoạn này, tất cả các hoạt động được kiểm soát chặt chẽ bởi công thức

đã được cài đặt, các thiết bị định lượng, tiếp liệu được kiểm soát chặt chẽ, chu kỳ thờigian thích hợp được cài đặt và hoạt động đồng bộ kết thúc cùng thời điểm Do đó cácbước làm việc trong công đoạn này được cài đặt khoảng 4 - 8 phút

- Các thông số kĩ thuật:

+ Nhiệt độ rót khuôn: 40 - 50 độ C

+ Thời gian xả khuấy bột nhôm: 35 - 50 giây

+ Thời gian khuôn đã đổ đi vào buồng dưỡng phải ổn định: < 120 giây

2.3 Công đoạn đông kết:

Sau khi rót khuôn xong, xe chuyên chở tìm đến đúng vị trí và đẩy hộp khuôn vào

buồng đông kết Ở công đoạn này, khuôn gạch vừa được rót xong đang trong quá trìnhphản ứng hoá học tạo khí làm trương nở hồ vữa đã phối trộn (tạo khí), vì vậy hộpkhuôn chứa gạch được chuyển vào trong buồng để tránh rung động gây hỏng gạch.Các thông số kĩ thuật:

+ Tốc độ trương nở đầy khuôn: 30 - 45 phút

+ Nhiệt độ phát triển thể tích: 55- 60 độ C

+ Thời gian đông kết có thể cắt: 120 - 180 phút, tốt nhất ngay sau khi kết thúcthời gian ninh kết của xi măng, các phản ứng hoá học tạo "gen" đã hoàn thành thì việccắt không gây ảnh hưởng đến chất lượng gạch

2.4 Công đoạn cắt viên:

Bước 1: Quay lật khuôn và dỡ khuôn

- Khuôn gạch sau khi hết thời gian tiền lưu hoá đã đông kết, thông qua hệ thốngbăng tải tự động được đưa ra hệ thống cầu trục quay lật 90 độ và được đưa vào hệ

- Sau đó hộp khuôn được được đưa tới hệ thống gá lắp khuôn và quét phụ giachống dính bên trong (dầu nhớt) và được đưa trở lại hệ thống rót khuôn thông qua hệthống ray vận chuyển

Bước 2: Cắt gạch:

- Khối gạch sau khi đã dỡ khuôn được chuyển đến máy cắt chuyên dụng kiểu dâyrung động kết hợp với xe dịch chuyển biến tần Chức năng chính của hệ thống cắt làtạo ra kích thước viên gạch theo qui cách đã được định trước

- Khối gạch được nằm trên bệ đỡ của máy cắt định vị chính xác, máy bắt đầu cắtngang, sau đó khối gạch được chuyển sang cắt đứng, có hệ thống thu hồi phế liệu cắt

để tái sử dụng làm nguyên liệu

- Khi hoàn thành công đoạn cắt gạch thành viên, cả khối gạch đã cắt được hệthống nâng dịch chuyển đến hệ thống xe nồi hấp

2.5 Công đoạn hấp cao áp (chưng áp):

Lò chưng áp là thiết bị có tác dụng thúc đẩy chế phẩm silicat tiến hành quá trìnhphản ứng hóa, đạt được tính năng lực học vật lý Nó được sử dụng trong dây chuyềnsản xuất gạch block ACC, có tác dụng quan trọng trong việc gia cường sản phẩm Bản chất nồi chưng áp chỉ là thiết bị để chứa gạch, chịu áp lực và nhiệt độ theoyêu cầu kỹ thuật riêng biệt, do đó, bên cạnh nồi chưng áp phải có nồi hơi để cung cấpnhiệt độ và áp suất cho nồi chưng áp

Thông qua hệ thống nâng, khối gạch đã cắt được chuyển từ khu vực cắt sang khuvực tập kết trên xe nồi hấp để chuẩn bị đưa vào hệ thống nồi hấp cao áp

Sau khi hấp xong, khối gạch được chuyển tới khu vực dỡ liệu và đóng kiện

Thời gian chuyển toàn bộ các khối gạch vào trong nồi chưng áp và chuyển rangoài mất khoảng 15 phút, thời gian đóng cửa nồi khoảng 10 phút, thời gian lưu hoá

từ 8 – 11 giờ Tính chung là mất 12 giờ/ mẻ chưng áp, trung bình mỗi ngày 24 giờ thựchiện được 2 mẻ/ nồi

- Các thông số kĩ thuật:

+ Nhiệt độ chưng áp: 170-190 độ C, điều kiện tốt nhất để phát triển khoáng thểtobemorite

+ Áp suất nồi chưng áp: 1- 1.2Mpa

+ Thời gian chưng áp : 6h - 8h

2.6 Đóng kiện và giao hàng:

Sau khi công đoạn chưng áp kết thúc, khối gạch trên xe từ nồi hấp được chuyểntới khu vực xếp hàng và đóng gói Hệ thống nâng vận chuyển khối gạch tới băng tảimáy xếp gạch và bộ phận gắp, xếp theo kích thước tuỳ theo qui cách trên tấm đế

Thành phẩm đã đóng kiện được xe nâng chuyển lên xe tải chuyển đi giao hàng.Phương thức đóng gói và giao hàng này đảm bảo gạch không bị bể vỡ

III NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

1 Lựa chọn nguyên liệu

a Nguồn nguyên liệu cung cấp SiO 2

Nguồn nguyên liệu này chủ yếu là cát thạch anh, tro bay, đá granite siêu axit, Chất lượng nguồn nguyên liệu này được đánh giá qua tổng hàm lượng 2 ôxit chínhSiO2 và Al2O3 có trong nó như bảng 1

Bảng 1.1 Yêu cầu kĩ thuật nguồn nguyên liệu SiO2 (đơn vị:%)

Khi nguồn nguyên liệu có SiO2 + Al2O3 ở mức thấp cần tăng tỉ lệ X/R

Nếu phải sử dụng nguồn nguyên liệu có SiO2 + Al2O3 thấp hơn quy định trên thìcần có các nghiên cứu riêng để điều chỉnh tỉ lệ phối liệu nhằm nâng cao tính chất sảnphẩm Phế thải công nghiệ loại tro xỉ nhiệt điện từ công nghệ đốt tầng sôi có tổng hàmlượng SiO2 + Al2O3 chỉ nhỏ hơn 50%

b Nguồn nguyên liệu cung cấp CaO

Nguyên liệu này là vôi tôi với các mức chất lượng như bảng 2

Bảng 1.2 Yêu cầu kĩ thuật nguồn nguyên liệu CaO (đơn vị: %)Thành phần Mức

Có thể sử dụng 1 trong 2 loại thạch cao:

- Thạch cao khan (ngậm 0,5 – 1,5 phân tử nước): ngoài cung cấp SO3kíchthích tạo khoáng Tobermorite còn có tác dụng rút ngắn thời gian tháo khuôn Nêndùng với những dây chuyền sản xuất không có hầm sấy dưỡng hộ nhiệt

- Thạch cao tươi (ngậm 2 phân tử nước): chỉ có tác dụng cung cấpSO3kích thích tạo khoáng Tobermorite Nên dùng với những dây chuyền sản xuất đã cóhầm sấy dưỡng hộ nhiệt

Lượng axit béo: không lớn hon 1,5%

2 Các cách phối liệu cơ bản

Theo nhiều tài liệu của các nhà sản xuất ở nước ngoài thường sử dụng phối liệucho hai loại khối lượng thể tích cơ bản là 500 kg/m3 và 600 kg/m3 như sau:

Bảng 1.3 Một số cách phối liệu của các nhà sản xuất nước ngoài

IV ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

Gạch bê tông khí chưng áp được sử dụng cho tất cả công trình xây dựng, nhà, tòanhà cao ốc, các công trinh dân dụng, v v Ứng dụng gạch bê tông khí chưng áp hiệnnay nhằm dần dần thay thế cho gạch đất sét nung

1 Ưu điểm

Trọng lượng nhẹ: Tỷ trọng khô của gạch AAC chỉ bằng ¼ trọng lượng bê tôngthường và bằng ½ – 1/3 trọng lượng gạch đất sét nung; giúp tiết kiệm chi phí vậnchuyển, xây dựng, và đặc biệt là kết cấu công trình

Thi công dễ dàng và nhanh chóng: gạch AAC có trọng lượng nhẹ giúp dễ dàngcho việc thi công xây dựng nhanh, gạch nhẹ chưng áp dễ dàng được cưa, cắt, đóngđinh, tạo rãnh và gia công bằng những công cụ có sẵn

Chống cháy: gạch AAC hoàn toàn là vật liệu vô cơ bền với tự nhiên và không bắt

cháy Sản phẩm đặc biệt thích hợp cho những ứng dụng cần đến đặc tính chống cháycao.

Không độc hại: gạch AAC là loại vật liệu trơ hoàn toàn nên không độc hại, sảnxuất từ các nguyên liệu tự nhiên và không nung, đảm bảo an toàn khi sử dụng

Độ chính xác cao: Sản xuất trên dây chuyền hiện đại, gạch AAC luôn được sảnxuất theo đúng kích thước, giúp thi công chính xác và giảm lượng vật liệu hoàn thiện

bề mặt

Cách âm: gạch AAC có khả năng cách âm tốt hơn các loại vật liệu xây dựng thôngthường khác, nê sẽ giúp bạn hoàn thiện một giải pháp cách âm tuyệt vời cho ngôi nhàcủa mình

Tiết kiệm năng lượng: Với cấu trúc có bọt khí tạo sự cách nhiệt cao, gạch AACgiúp giảm đáng kể chi phí khi sử dụng điều hòa nhiệt độ

Bảo vệ môi trường: gạch AAC là vật liệu xanh giúp giảm được 30% chất thải môitrường, và giảm hơn 50% chất lượng bức xạ nhà kính

2 Nhược điểm

Cường độ chịu lực thấp hơn gạch đất sét nung

Mới phát triển nên chưa được kiểm chứng về độ bền trong thời gian dài như gạchđất nung

Thấm nước nhanh hơn so với gạch đất sét nung

CHƯƠNG 2: THÔNG SỐ KĨ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP

THI CÔNG GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

I CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT

Gạch bê tông khí chưng áp được sản xuất với dây chuyền hiện đại có tính đồng bộcao về kích thước cũng như cường độ Dưới đây là một số loại kích thước thông dụngcủa gạch bê tông khí chưng áp

Bảng 2.1 Kích thước và thông số kĩ thuật thông dụng

600 x 200 x 75 mm

* Khối lượng thể tích: 400 – 1000kg/m3

* Cường độ nén :2,5 – 10,0 Mpa

100150200250300

Gạch bê tông nhẹ khí chưng áp có cường độ chịu nén thấp hơn so với gạch đấtsét nung Ngày nay, cường độ chịu nén của gạch bê tông khí chưng áp đang được tậptrung nghiên cứu nhằm cải thiện nó Tuy nhiên, cường độ chịu nén của gạch bê tôngkhí chưng áp tang, đồng nghĩa với việc tang khối lượng thể tích của gạch Dưới đây làbảng thống kê cường độ chịu nén và khối lượng thể tích của một số loại gạch bê tôngkhí chưng áp

Bảng 2.2 Cường độ nén và khối lượng thể tích của một số loại gạch bê tông khí chưng

áp ( TCVN 7959-2008)

Cấp cường độ

nén Cường độ nén ( Mpa) Khối lượng thể tích (kg/m

3)Giá trị trung

bình Giá trị đơn lẻtối thiểu Khối lượng thểtích danh nghĩa Khối lượng thểtích trung bình

Gạch bê tông khí chưng áp chủ yếu được sử dụng cho các tấm tường, sàn và mái.

Từ những năm 1980, vật liệu này đã được sử dụng phổ biến ở các nước phát triển.Loại vật liệu này được quan tâm sản xuất ở Việt Nam từ những năm 1990, tuy nhiênphải đến sau năm 2010 nó mới được các nhà thầu tư nhân quan tâm và sử dụng Hiệnnay, ở Việt Nam đã có các đơn vị sản xuất loại vật liệu này, và nó ngày càng có ưu thếtrên thị trường vật liệu xây dựng bởi tính đảm bảo phát triển bền vững trong xây dựngcủa nó

Theo tính toán, khi sử dụng gạch bê tông nhẹ khí chưng áp thay thế cho gạch đấtsét nung có thể giảm được tĩnh tải công trình, giảm chiều sâu móng, qua đó tiết kiệmchi phí kết cấu của công trình từ 10 đến 12%, hoặc tang chiều cao của công trình

Hệ số dẫn nhiệt của gạch bê tông khí chưng áp vào khoảng 0.11- 0.22 W/moK, chỉbằng 1/4- 1/5 hệ số dẫn nhiệt của gạch đất sét nung, và bằng 1/6 hệ số dẫn nhiệt của

bê tông thường Với điều kiện khí hậu nhiệt đới, gạch bê tông khí chưng áp sẽ làmgiảm tới 40% chi phí điện năng tiêu thụ cho việc làm mát công trình

Dưới đây là bảng so sánh một số chỉ tiêu kĩ thuật của gạch bê tông khí chưng áp

và gạch đất sét nung:

Bảng 2.3 So sánh chỉ tiêu kĩ thuật của gạch AAC và gạch đất sét nung

Rút ngắn thời gian thi công

chấn động Không cao Có khả năng hấpthụ xung lực tốt Chịu chấn đông tốthơn

1 Khi xây bằng vữa chuyên dụng: mạch vữa dày từ 1-3mm

Vật liệu Đơn vị Loại gạch

600X200X200 600X200X150 600X200X100

kg 33.0 33.2 33.3

Ghi chú:

- Đơn vị tính của vữa:

+ Đơn vị m3 là tính theo thể tích hỗn hợp vữa

+ Đơn vị kg là tính cho lượng vữa khô

- KLTT của hỗn hợp vữa = 1514 kg/m3 (6,6 l/kg)

2 Khi xây bằng vữa thường: mạch vữa dày từ 10-20mm

Vật liệu Đơn vị Loại gạch

III DỤNG CỤ THI CÔNG GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP

1 Các loại bay phủ vữa chuyên dụng

Bay chuyên dụng là loại bay được sản xuất từ thép không gỉ, hay từ tôn thôngthường được sơn chống gỉ Với các kích thước phù

hợp với từng loại chiều dày tường xây

Dùng để xây gạch AAC trong trường hợp sử

dụng vữa xây chuyên dụng Bề mặt của bay là hệ

thống răng cưa đều nhau giúp cho lớp vữa phủ được

dàn đều hơn bay thông thường (tăng độ bám dính tốt

hơn) với chiều dày từ 1 đến 3 mm

Khi thi công với bay chuyên dụng tỉ lệ rơi vãi vữa

xây gần như bằng 0 Tốc độ thi công tăng gấp 2 lần

2 Cây tạo rãnh

Cây tạo rãnh được làm từ thép dày có phủ sơn chống gỉ Dùng để tạo các rãnhtrên bề mặt tường AAC Đặc biệt khi thi công điện nước có thể đẩy nhanh tiến độ thi