QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ sản XUẤT PHỤ GIA bê TÔNG

Với những thành phần hóa học của các chất đưa vào nhằm hỗ trợ những tính chất hay yêu cầu kỹ thuật của bê tông khác nhau, phụ gia này được đưa vào thị trường với những tên gọi khác nhau,

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HÓA CHẤT XÂY DỰNG: PHỤ GIA BÊ TÔNG

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HÓA CHẤT XÂY DỰNG: PHỤ GIA

BÊ TÔNG (CÔNG TY TNHH NGUYỄN LINH)

Nhà máy sản xuất hóa chất xây dựng thuộc công ty TNHH Nguyên Linh, có diện tích 45.465 m2 trên mặt bằng khu công nghiệp Bắc Chu Lai, xã Tam Hiệp, huyện Núi Thành, Quảng Nam Nhà máy có công suất 14.000 tấn sản phẩm/năm với số cán

bộ công nhân viên khoảng 131 người

1. Tổng quan về hóa chất phụ gia bê tông

Các loại phụ gia bê tông trên thị trường có thể do nhiều hãng khác nhau cung cấp, và có thể có nhiều tên thương mại khác nhau Đồng thời người sử dụng cũng kết hợp nhiều loại phụ gia khác nhau để cải thiện tính chất hoặc quá trình trộn bê tông

Phụ gia có chức năng siêu dẻo, giảm nước và tăng cường lực bê tông tươi là loại phổ biến nhất hiện nay có tên hóa học là polymer dạng ngưng tụ của naphthalene sulfonate và formaldehyde

Chất sodium naphthalenesulfonate-formaldehyde

Do tính dễ tan của dạng ngưng tụ của naphthalene sulfonate và formaldehyde, phụ gia này có thể xuất xưởng dưới cả 02 dạng bột và lỏng Sản phẩm dạng bột có trên thị trường thường chiếm tới 90-92% polimer naphthalene sulfonate ngưng tụ formaldehyde, sản phẩm dạng lỏng thường chứa đến 40%

Với những thành phần hóa học của các chất đưa vào nhằm hỗ trợ những tính chất hay yêu cầu kỹ thuật của bê tông khác nhau, phụ gia này được đưa vào thị trường với những tên gọi khác nhau, đồng thời tên cũng thay đổi theo từng hãng sản xuất Tuy nhiên, theo quy định của Việt Nam và quốc tế, tên gọi bao giờ cũng kèm theo ký hiệu của phụ gia theo chức năng: thí dụ Tiêu chuẩn việt nam (TCXDVN 325:2004) quy định các yêu cầu kỹ thuật áp dụng cho 07 loại phụ gia hóa học dùng cho bê tông

xi măng Pooc lăng gồm:

2

- Phụ gia hóa dẻo giảm nước, ký hiệu loại A

- Phụ gia chậm động kết, ký hiệu loại B

- Phụ gia đóng rắn nhanh, ký hiệu loại C

- Phụ gia hóa dẻo – chậm đông kết, ký hiệu loại D

- Phụ gia hóa dẻo – đóng rắn nhanh, ký hiệu loại E;

- Phụ gia siêu dẻo (giảm nước mức cao); ký hiệu loại F;

- Phụ gia siêu giẻo – chậm đông kết, ký hiệu loại G

Thành phần hóa học của những phụ gia này chú yếu là những hợp chất sau đây:

1. Lignosulfonic acids và các muối của chúng

2. Hydroxylated polymers

3. Hydroxylated carboxylic acids và các muối của chúng

4. Sulfonated melamine hoặc naphthalene formaldehyde condensates

5. Polyether polycarboxylates

6. Polymer latexes

Công ty đã lựa chọn những hãng cung cấp các hóa chất gốc này dưới dạng các

tổ hợp FND 2001, FND 2002, FND 2002A, AT 06, PA-PFB để tạo ra sân phẩm phụ gia bê tông riêng của mình với những tính năng kỹ thuật đáp ứng các yêu cầu khác nhau của khách hàng về:

- Tính dẻo của bê tông

- Tính giảm nước của bê tông

- Tính chậm đông của bê tông

- Tính chống thấm

- Độ xốp

2. Sản phẩm của nhà máy

1 FDN-2002A: Phụ gia giảm nước kéo dài thời gian đông kết hiệu quả cao

Tính năng kỹ thuật chủ yếu:

- Giảm nước, kéo dài thời gian đông kết, chậm tổn thất độ sụt Mức giảm 10-15%

- Dùng phụ gia FDN-2002A tiết kiệm 8-15% lượng dùng xi măng mà vẫn giữ nguyên cường độ và độ sụt bê tông

- Dùng phụ gia FDN-2002A có thể dùng phối hợp với nhiều loại phụ gia khác nhau

- Dùng phụ gia FDN-2002A không chứa ion clo nên không làm rỉ cốt thép

- FDN-2002A thích ứng với nhiều loại xi măng: Xi măng Pooc lăng, xi măng Pooc lăng xi, xi măng Pooc lăng Pudơlan, xi măng Pooc lăng hỗn hợp

2 PA-PFB: Phụ gia siêu dẻo giảm nước hiệu quả cao

Tính năng kỹ thuật chủ yếu:

- Tạo cho bê tông có độ lưu động lớn, dễ trượt trong đường ống, tổn thất độ sụt rất ít, bê tông có thể tự chảy được, cự ly bơm dài có thể bơm thẳng lên các tầng cao của nhà cao tầng

- Phụ gia PA-PFB không chứa ion clo nên không làm rỉ cốt thép

- Phụ gia PA-PFB có thể dùng phối hợp với nhiều loại phụ gia khác nhau

- Phụ gia PA-PFB thích ứng với nhiều loại xi măng: Xi măng Pooc lăng, xi măng Pooc lăng xi, Xi măng Pooc lăng Pudơlan, xi măng Pooc lăng hỗn hợp

3 FDN-MTG: Phụ gia giảm nước hiệu quả cao

Tính năng kỹ thuật chủ yếu:

- Giảm chậm thời gian đông kết, khống chế sự phát triển sớm do nhiệt thủy hóa xi măng, làm chậm thời gian cao điểm phát nhiệt của xi măng

- Giảm bớt chên lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài khối bê tông, tăng cường khả năng chống nứt của bê tông khối lớn

- Tăng độ lưu động của hỗn hợp bê tông, tổn thất độ sụt theo thời gian ít, rất thích hợp cho thi công bê tông dùng bơm

- Thích hợp với các loại bê tông mác dưới 40 Mpa

- Lượng dùng ít, tiết kiệm xi măng khoảng 10-12%

- Không chứa ion clo nên không làm rỉ cốt thép

4 AT-06: Phụ gia giảm nước kéo dài thời gian đông kết

Tính năng kỹ thuật chủ yếu:

- Giảm nước kéo dài thời gian đông kết, chậm tổn thất độ sụt trong điều kiện thời tiết khô nóng, giảm mức nước từ 8-10%

- Cải thiện độ công tác của bê tông, tăng độ sụt ban đầu từ 2-3 lần

- AT-06 không chứa ion clo nên không làm rỉ cốt thép

- AT-06 có thể dùng phối hợp với nhiều loại phụ gia khác nhau

- AT-06 thích ứng với nhiều loại xi măng: Xi măng Pooc lăng, xi măng Pooc lăng hỗn hợp

5 CAS: Phụ gia nở chống thấm

Tính năng kỹ thuật chủ yếu:

4

Phụ gia 1 Phụ gia 2 Phụ gia 3 Phụ gia 4 Cân Cân Cân Cân

Máy khuấy trộn Kiểm tra Hiệu chỉnh Đóng phi Nước sạch

- Sản phẩm ở dạng bột xám, không độc, không mùi, không cháy, khối lượng riêng 3,1 kg/cm3

- Hàm lượng kiềm thấp có thể ngăn ngừa phản ứng kiềm trong bê tông

- Liều lượng pha trộn 5-12% liều lượng xi măng, liều lượng tối ưu là 8%

- Sau khi trộn với xi măng, thời gian đông kết sẽ ngắn hơn, mức sụt sẽ giảm

đi, cường độ phát triển ổn định, cấu trúc bê tông trở nên đặc trắc làm tăng

độ chống thấm của bê tông

6 H-A10 và H-40: Vữa rót cường độ cao gốc ximăng không co ngót (vữa đặc biệt)

Tính năng kỹ thuật chủ yếu:

- Vữa rót không co H-A10 và H-40 là loại vữa lỏng có độ chảy cao, thời gian

độ chảy kéo dài rất dễ thi công

- Không bị co ngót

- Không phân tầng, tách nước

- Độ chảy có thể điều chỉnh cho phù hợp với thực tế thi công

- Chỉ cần trộn với nước là sử dụng được ngay

- Cường độ cao, chịu được tải trọng nén, rung và va đập

- Không độc hại, không cháy nổ

- H-A10 và H-40 dùng đổ các kết cấu, các hốc có kích thước lớn hơn 100 mm

3. Quy trình công nghệ sản xuất

3.1. Quy trình công nghệ sản xuất phụ gia bê tông dạng lỏng

Các sản phẩm phụ gia dạng lỏng của dự án: FDN-2002A, PA-PFB, FDN-MTG, AT-06, CSA có quy trình sản xuất giống nhau, chỉ khác nhau về công thức và tỷ lệ pha trộn Do vậy, mỗi một sản phẩm có một dây chuyền sản xuất:

Nguyên liệu là Naphtalene sulfonat dạng bột, chất ức chế, chất duy trì độ sụt, nước và các phụ gia khác được đưa vào máy trộn dạng lỏng (máy khuấy) với tỷ lệ quy định cho từng loại sản phẩm Sau khi đạt đến độ hòa tan nhất định sẽ được chuyển tới

bể chứa Tại đây sản phẩm được ổn định trong bồn chứa với thời gian nhất định và được kiểm tra chất lượng sản phẩm theo một quy trình nghiêm ngặt (thí nghiệm cơ lý), đo độ pH của sản phẩm Khi sản phẩm đạt được kết quả cho phép sẽ được đóng vào thùng phuy 200 lít, can 200 lít, can 04 lít Sản phẩm cũng được lưu mẫu của từng

lô hàng sản xuất tại phòng thí nghiệm và lưu mẫu sẽ được lưu trong vòng 12 tháng kể

từ ngày sản xuất

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất phụ gia bê tông được thể hiện trong hình sau:

5

Hình 1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất phụ gia bê tông dạng lỏng

Công nghệ sản xuất các phụ gia bê tông dạng lỏng về cơ bản là công nghệ pha trộn các sản phẩm phụ gia nhập khẩu hoặc trong nước dạng bột vào nước theo một tỷ lệ đã được tính toán trước để tạo ra những phụ gia bê tông dạng lỏng mới có tính năng khác nhau đáp ứng yêu cầu của những người sử dụng khác nhau Do vậy bản chất của dây chuyền này chỉ là cân đông và phối trộn, sau đó kiểm tra hiệu chỉnh thành phần và đóng bao

3.2. Quy trình công nghệ sản xuất vữa đặc biệt dạng bột

Quy trình công nghệ sản xuất như sau:

6

Đá nguyên liệu loại 1 Đá nguyên liệu loại 2 Cát thạch anh

Hệ thống xử lý nước sản xuất tuần hoàn Nước giếng

khoan Rửa

Quy trình công nghệ sản xuất vữa đặc biệt dạng bột

Nguyên liệu chủ yếu là: cát sạch, đá 0,1-0,2 mm, phụ gia dạng bột, xi măng PC40 (pha 2 thay thế cát, đá 0,1-0,2 mm bằng hạt NIX đã qua sử dụng nhằm giảm giá thành sản phẩm và làm giảm chất thải rắn cho các ngành sơn tàu) Cát được làm sạch qua hệ thống tuyển rửa tự động và dùng nước để rửa Nước rửa sẽ được tái sử dụng lại sau khi qua hệ thống xử lý nước tuần hoàn, lượng nước tiêu hao do bay hơi nằm trong bùn rửa nguyên liệu sẽ được bổ sung bằng nước giếng khoan

Sau khi cát được làm sạch sẽ được chuyển vào trong kho và làm khô theo cách tự nhiên (vì khí hậu tại đây nóng và gió sẽ làm cho cát khô) Cát khô được lấy từ trong kho và trộn cùng với đá, xi măng, phụ gia bột theo đúng tỷ lệ quy định Sau đó sản phẩm được kiểm nghiệm trong phòng thí nghiệm với cấp phối vữa theo tiêu chuẩn Sản phẩm đạt tiêu chuẩn sẽ được đóng gói vào bao bì 25 kg/bao, 40 kg/bao và được nhập vào kho chứa

Dây chuyền tạo ra các vữa khô với những tính năng và yêu cầu kỹ thuật khác nhau Sản phẩm tạo ra dưới dạng bột vữa mịn, người sử dụng chỉ việc thêm nước theo tỷ lệ thích hợp để tạo ra vữa bê tông ngay tại nơi thi công

4. Trang thiết bị của nhà máy

Nghiền ẩm

Bùn thải Tuyển từ

Phơi khô

Xi măng

Phụ gia 1

Trộn Phụ gia 2

KCS Phụ gia 4

Phụ gia 3

Đóng bao

Bảng danh mục máy móc, thiết bị phục vụ sản xuất

T

Dây chuyền sản xuất

FDN-2002A

Trung Quốc Dây chuyền 1

Dây chuyền sản xuất PA-PFB Trung Quốc Dây chuyền 1

Dây chuyền sản xuất FDN-MTG Trung Quốc Dây chuyền 1

Dây chuyền sản xuất AT-06 Trung Quốc Dây chuyền 1

Dây chuyền sản xuất CSA Trung Quốc Dây chuyền 1

Dây chuyền sản xuất vữa đặc

biệt (công suất thiết kế 1000

T/ngày đêm)

Trung Quốc Dây chuyền 1

5. Nhu cầu nguyên liệu

Trong một dây chuyền công nghệ sản xuất phụ gia bê tông hay nói chính xác hơn là pha trộn hỗn hợp phụ gia bê tông phổ biến hiện nay ở Việt Nam, có thể có những hóa chất sau đây trong dây chuyền công nghệ:

1. Naphtalene sulfonat

2. Lignin sulfonat

3. Polymer dạng ngưng tụ của naptalene sulfonat và formaldehyt

4. PC (Poly carboxylat)

5. Một số loại nhựa (resin) trên cơ sở melamine formaldehyd

6. Một số muối hay oxyt kim loại Ca, Zn, Fe, Al

7. Silica fume (hỗn hợp SiO2, và Al2O3 siêu mịn)

Lượng nguyên liệu chính phục vụ cho sản xuất cảu dự án được trình bày ở bảng sau:

Bảng nhu cầu nguyên liệu phục vụ dự án

Naphtalene sulfonat dạng bột 3.500 Trung Quốc, Mỹ

Pha 2 tái sử dụng hạt NIX Chưa xác định Việt Nam

8

6. Nhu cầu dùng nước, điện

Nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt của nhà máy khoảng 30 m3/ngày

Nhu cầu dùng nước cho sản xuất khoảng 70 m3/ngày đêm

Công suất tiêu thụ điện cho sản xuất và sinh hoạt của nhà máy khoảng 120 KW/h