Đồ án Môn Học_p004-029

Ở nước ta, trong dân gian đã sử dụng gạch không nung từ lâu như các loại gạch Papanh được sản xuất từ phế thải công nghiệp: xỉ than, vôi bột, gạch xi măng-cát được tạo thành từ cát và xi

MỤC LỤC

Lời cảm ơn 2

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 3

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH XÂY DỰNG KHÔNG NUNG 6

1.1 Đặt vấn đề 6

1.2 Tình hình sử dụng gạch không nung ở Việt Nam hiện nay 6

1.3 Gạch không nung 7

1.3.1 Định nghĩa và phân loại 7

1.3.1.1 Định nghĩa 7

1.3.1.2 Phân loại 7

1.3.2 Ưu và nhược điểm 7

1.3.2.1 Ưu điểm của gạch không nung 7

1.3.2.2 Nhược điểm của gạch không nung 8

1.3.3 Một số loại Gạch không nung phổ biến hiện nay 8

1.3.3.1 Gạch bê tông nhẹ bọt khí (CLC - Cellular Lightweight Concrete) 8

1.3.3.2 Gạch bê tông khí chưng áp (ACC) 10

1.3.3.3 Gạch xi măng cốt liệu 12

1.3.3.4 Gạch không nung Polymer 14

Chương 2: CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG 17

2.1 Công nghệ sản xuất gạch Polymer hóa khoáng 17

2.1.1 Nguyên liệu sản xuất 17

2.1.2 Cách phối trộn 17

2.1.3 Quy trình sản xuất 17

2.2 Công nghệ sản xuất gạch xi măng cốt liệu( gạch block) 20

2.2.1 Nguyên liệu 20

2.2.2 Cách phối trộn 20

2.2.3 Quy trình sản xuất 20

2.3 Công nghệ bê tông khí chưng áp (gạch bê tông nhẹ-ACC) 23

2.3.1 Nguyên liệu 23

2.3.2 Cách phối trộ 23

2.3.3 Quy trình sản xuất 23

2.3.4 Yêu cầu kỹ thuật 24

Chương 3: ỨNG DỤNG THỰC TẾ VÀ KẾT LUẬN 26

3.1 Ứng dụng thực tế và Hiệu quả kinh tế xã hội 26

3.1.1 Ứng dụng thực tế 26

3.1.2 Hiệu quả kinh tế xã hội 26

3.1.2.1 Hiệu quả xã hội 26

3.1.2.2 Hiệu quả kinh tế 26

3.2 Kết luận 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH XÂY DỰNG KHÔNG NUNG

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành Xây dựng, hàng năm, cả nước tiêu thụ từ

20 - 22 tỷ viên gạch các lọai, nếu cứ đà phát triển này, đến năm 2020 lượng gạch cần cho xây dựng là hơn 40 tỷ viên/năm Để đạt mức này, lượng đất sét phải tiêu thụ vào khoảng 600 triệu

m3/năm, tương đương với 30.000 ha đất canh tác; Bình quân mỗi năm mất 2.500 ha đất canh tác Riêng năm 2020, sẽ mất khoảng 3.150 ha đất Không những vậy, gạch nung còn tiêu tốn rất nhiều năng lượng: Than, củi, đặc biệt là than đá và thải vào bầu khí quyển nhiều loại khí độc, không chỉ ảnh hưởng tới môi trường, sức khỏe của con người, mà còn giảm năng suất của cây trồng, vật nuôi Do vậy, việc sử dụng gạch không nung đang rất cần được quan tâm Theo quy hoạch tổng thể ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020 đã được Chính phủ phê duyệt ngày 01/08/2001, phải phát triển gạch không nung thay thế gạch đất nung từ 10% - 15% vào năm 2005 và 25% - 30% vào năm 2010, tiến tới xóa bỏ hoàn toàn gạch đất nung thủ công vào năm 2020.[8]

1.2 Tình hình sử dụng gạch không nung ở Việt Nam hiện nay

Tại Mỹ, Tây Âu, Nhật Bản, tỷ lệ vật liệu xây dựng không nung chiếm hơn 70% thị phần, một số nước phát triển trên thế giới đang có xu hướng giảm gạch đất sét nung xuống chỉ còn 30% - 50% và có xu hướng thay thế toàn bộ bằng gạch không nung

Ở nước ta, trong dân gian đã sử dụng gạch không nung từ lâu như các loại gạch Papanh (được sản xuất từ phế thải công nghiệp: xỉ than, vôi bột), gạch xi măng-cát (được tạo thành từ cát và xi măng)…, nhưng tỷ lệ sử dụng gạch không nung rất thấp, đến thời điểm này, mới chỉ chiếm 4% - 5% sản lượng gạch toàn quốc Các nguyên nhân dẫn đến việc sử dụng gạch không nung ít như vậy ở nước ta, bao gồm cả nguyên nhân khách quan và chủ quan Đó là:

- Thói quen sử dụng gạch nung để xây tường nhà đã có từ ngàn đời, việc loại bỏ nó ra khỏi đời sống nhân dân là một vấn đề xã hội rất khó khăn

- Các dây chuyền gạch không nung đã từng được đưa vào nước ta phần lớn là thiết bị quá đắt, công nghệ quá phức tạp, làm cho giá thành viên gạch không nung trở thành một loại hàng

xa xỉ” trong nhân dân và như vậy gạch nung vẫn thắng thế

- Chưa có công nghệ sản xuất gạch không nung từ những vật liệu đơn giản, rẻ tiền, ít ảnh hưởng đến đất canh tác, mà còn làm sạch môi trường khỏi các loại phế liệu xây dựng; cùng thiết bị dây chuyền sản xuất với năng suất cao, giá thành hợp lý cho ra sản phẩm nhiều, rẻ phù hợp với nền kinh tế của ta hiện nay

Thực tế, hiện tại, một số dây chuyền sản xuất gạch không nung đã có, nhưng do nhiều nguyên nhân nó chưa phát triển được rộng Cụ thể là:

- Dây chuyền sản xuất gạch Block bằng cát, đá, xi măng tuy đã có, song chưa được phát triển mạnh, mà nguyên liệu đầu vào phải kén chọn là đất, cát sạch nên còn hạn chế trong việc triển khai ứng dụng

- Dây chuyền sản xuất gạch ép từ đá và xi măng cũng vậy, vật liệu có hạn, mẫu mã sản phẩm làm ra không đẹp, mịn; nơi xây dựng nhà máy có hạn vì phụ thuộc vào vùng nguyên liệu

- Dây chuyền sản xuất gạch bê tông nhẹ bằng phương pháp sủi bọt hoặc khí của Đức có

ưu thế là gạch nhẹ, song nguyên liệu đầu vào cung phải kén chọn là cát sạch + tro bay + xi măng + phụ gia Mà phụ gia phải phụ thuộc nhập ngoại Dây chuyền thiết bị ngoại nhập quá đắt nên khó phù hợp để đầu tư…

Do vậy, để gạch không nung được sử dụng rộng rãi trong xã hội, công nghệ sản xuất cần được hoàn chỉnh để khắc phục được các tiêu chí: Nguyên liệu đầu vào không kén chọn, dễ kiếm; Máy móc thiết bị dây chuyền tự sản xuất chế tạo được trong nước; Xây dựng nhà máy ở khắp mọi địa hình từ hải đảo tới vùng núi cao; Phụ gia vật tư sẵn có trên thị trường; Sản xuất

từ thủ công tới tự động hóa hoàn toàn; Chất lượng viên gạch tiêu chuẩn tốt; Giá thành hạ so với gạch nung.[8]

Về bản chất của sự liên kết tạo hình, gạch không nung khác hẳn gạch đất nung Quá trình

sử dụng gạch không nung, do các phản ứng hoá đá của nó trong hỗn hợp tạo gạch sẽ tăng dần

độ bền theo thời gian Tất cả các tổng kết và thử nghiệm trên đã được cấp giấy chứng nhận: Độ bền, độ rắn viên gạch không nung tốt hơn gạch đất sét nung đỏ và đã được kiểm chứng ở tất cả các nước trên thế giới: Mỹ, Đức, Trung Quốc, Nhật Bản,

Gạch không nung ở Việt Nam đôi khi còn được gọi là gạch block, gạch blốc, gạch bê tông, gạch block bê tông, tuy nhiên với cách gọi này thì không phản ánh đầy đủ khái niệm về gạch không nung Mặc dù gạch không nung được dùng phổ biến trên thế giới nhưng ở Việt Nam gạch không nung vẫn chiếm tỉ lệ thấp.[5]

1.3.1.2 Phân loại

Hiện nay trên thị trường trong nước, gạch không nung thường được phân loại và gọi tên riêng chủ yếu dựa vào nguồn nguyên liệu và phụ gia chính sử dụng cũng như công nghệ ép viên Theo đó, có những loại gạch không nung sau:

- Gạch xi măng cốt liệu

- Gạch không nung bê tông nhẹ: Có hai dòng sản phẩm hình thành khi sản xuất

gạch không nung bê tông nhẹ tùy thuộc vào quy trình sản xuất và nguyên liệu, đó là gạch bê tông nhẹ bọt khí (CLC - Cellular Lightweight Concrete) và gạch bê tông khí chưng áp (AAC - Autoclaved Aerated Concrete)

- Các loại gạch không nung khác: Nguồn nguyên liệu để tạo ra các loại gạch

Không nung khác sử dụng trong dân gian thường là xỉ than, đất đồi núi chất lượng

thấp, phế thải công nghiệp, phế thải xây dựng và phụ gia là vôi bột để tạo sự đông

kết, đóng rắn Trong thực tế và tùy điều kiện kinh tế, người ta cũng có thể bổ sung

thêm xi măng để tăng độ bền cơ học của gạch Công nghệ tạo viên thường là thủ

công, đổ khuôn và nén bằng tay hoặc nện chày gỗ nên các loại gạch này có độ chịu

lực yếu, lực nén thấp và độ hút nước cao Ngoài ra, cũng có thể trực tiếp sử dụng một

số đá khoáng có sẵn trong tự nhiên để làm gạch như từ đá chẻ, đá ong, đá silicat …[4]

1.3.2 Ưu và nhược điểm

1.3.2.1 Ưu điểm của gạch không nung

- Khi sản xuất gạch không nung, nguyên liệu không sử dụng đất nông nghiệp, do đó không ảnh hưởng đến diện tích đất nông nghiệp để canh tác Ngoài ra, quy trình sản xuất gạch không nung không trải qua giai đoạn nung đốt, nên sẽ không sử dụng đến nhiên liệu đốt, vì thế nên tiết kiệm được nhiên liệu, tránh được tình trạng phá rừng tràn lan và không gây ô nhiễm môi trường

- Nguyên liệu để sản xuất gạch không nung hết sức phong phú, đa dạng như đất, mạt đá, bột đá, cát vàng, xi măng, là nguồn nguyên liệu có ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước

- Dây chuyền sản xuất gạch sử dụng ít công nhân, do các khâu hầu hết được tự

động hoá, điều này tiết kiệm được chi phí nhân công

- Khả năng chịu lực có thể đáp ứng theo nhu cầu sử dụng lớn Gạch không nung có thể chịu được lực với cường độ từ 30 – 40MPa trở lên (trong đó gạch nung chỉ đạt ≤ 10MPa) Đối với những công trình hoặc những vùng tường không yêu cầu cường độ, việc sản xuất gạch không nung có thể thay đổi để giảm bớt lượng xi măng nhằm giảm chi phí

- Gạch không nung có khả năng cách âm tốt, cách nhiệt tốt và chống thấm cao Điều này hoàn toàn phù hợp vào kết cấu của viên gạch và cấp phối vữa bê tông

- Kích thước gạch không nung có nhiều loại, tùy vào nhu cầu của khách hàng để có thể sản xuất, có những viên có kích thước lớn, làm cho việc xây dựng trở nên nhanh hơn, giảm được chi phí nhân công nhưng vẫn đạt được tiến độ nhanh hơn cho công trình

- Có nhiều chủng loại, đa dạng về kích thước, nhưng khi sử dụng thì sử dụng một kích thước chính và những chi tiết phụ, làm cho công trình đạt được tính thẩm mỹ cao

- Ngoài ra, sử dụng gạch không nung thông thường để lát vỉa hè mang lại hiệu quả cao Trong quá trình thi công vỉa hè, dùng gạch lát không nung không cần phải trát mạch, tiết kiệm được vật liệu, nhân công và giảm thời gian thi công cho công trình, ngoài ra việc thoát nước cũng dễ dàng hơn Vỉa hè sau khi lát gạch xong có thể sử dụng được ngay lập tức mà không cần đợi Lát vỉa hè bằng gạch này có thể thi công được ở mọi thời tiết, kể cả trời mưa Kiểu dáng, hoa văn, màu sắc viên gạch rất đa dạng, tính thẩm mỹ cao.[4]

1.3.2.2 Nhược điểm của gạch không nung

- Một số loại gạch không nung có tỷ trọng cao hơn so với gạch đất nung Do sử dụng một phần nguyên liệu là cát, đá làm nguyên liệu khiến cho nhu cầu khai thác cát và đá tăng cao Tuy trong quá trình sản xuất và thi công ít ô nhiễm nhưng các nguyên liệu thứ phẩm như xi măng, bột nhôm, cũng ảnh hưởng tới môi trường

- Giá thành sản xuất một số loại gạch không nung vẫn cao hơn so với gạch nung truyền thống Hiện tại, gạch không nung mới gia nhập thì trường Việt Nam chưa lâu, người dân chưa quen dùng.[4]

1.3.3 Một số loại Gạch không nung phổ biến hiện nay

1.3.3.1 Gạch bê tông nhẹ bọt khí (CLC - Cellular Lightweight Concrete)

Gạch bê tông nhẹ bọt khí có kết cấu bê tông với hàng triệu bọt khí li ti tạo nên một hệ

thống lỗ dạng tổ ong kín với kích thước siêu nhỏ, ngăn sự thẩm thấu của nước Do đó, Gạch

bê tông bọt siêu nhẹ có đặc tính chống thấm rất cao Thường được sử dụng trong thi công bể bơi, bể chứa, sàn, mái chống thấm Cũng nhờ cấu tạo này, gạch bê tông bọt khí siêu nhẹ cũng

có khả năng cách âm, cách nhiệt, chống cháy cực tốt, rất thích hợp thi công những công trình đòi hỏi tiêu chuẩn cao như bệnh viện, khách sạn, trường học …:đặc biệt những công trình cao tầng hoặc ở những nơi có điều kiện khí hậu khắc nghiệt

 Là sản phẩm có tỉ trọng D từ 600-900 kg/m3 (D600-D900) (Bằng ½ so với gạch thừơng)

 Nhẹ hơn nước vì vậy có thể nổi trên nước

- Kích thước tiêu chuẩn: 100x200x400 mm (có thể thay đổi tùy theo yêu cầu) = 8 viên

gạch đất nung kích thứơc 50x100x200 mm

- Trọng lượng: 6,4 kg/viên D800

- Các thông số kĩ thuật cơ bản: Quy định theo bảng 1.1

Bảng 1.1 Các thông số & tiêu chuẩn của Gạch Bê tông bọt khí so với Gạch Đất sét nung

MÔ TẢ ĐƠN VỊ GẠCH BÊ TÔNG

BỌT KHÍ

GẠCH ĐẤT SÉT NUNG

TIÊU CHUẨN YÊU CẦU (*) TÍNH CHẤT

TÍNH CHẤT

CÁCH ÂM

(*) Ghi chú: TCVN 7959-2008

– Các ưu điểm vượt trội:

 Tải trọng gạch xây giảm 30-40 %

 Kết cấu móng chịu lực giảm từ 12-20%

 Giảm 12-15% chi phí xây thô

 Giảm từ 15-20% khối lượng thép với kết cấu khung chính

 Thời gian thi công nhanh hơn 30-50%

 Giảm 40 % điện năng tiêu thụ máy điều hòa

 Là vật liệu cách âm, cách nhiệt tốt (có thể sử dụng cho nhà hàng,khách sạn,phòng hát, thu âm )

 Thân thiện với môi trường từ sản xuất tới tiêu thụ,không độc hại và có thể tái sản xuất

dễ dàng.[2]

Hình 1.2 So sánh gạch nung và gạch bê tông bọt khí

1.3.3.2 Gạch bê tông khí chưng áp (ACC)

Gạch Bê tông khí chưng áp còn gọi là gạch AAC (Aerated Autoclaved Concrete) là loại

VLXD được tạo thành từ các loại nguyên liệu như xi măng, vôi, cát vàng, nước và phụ gia tạo khí Hỗn hợp được nghiền mịn và phối trộn chính xác bằng thiết bị định lượng và được tạo hình trong khuôn thép Trong quá trình đông kết xảy ra phản ứng hóa học tạo bọt khí giúp sản phẩm trương nở, sản phẩm được cắt chính xác nhờ thiết bị cắt tự động và được trưng hấp trong các Autoclave dưới áp suất và nhiệt độ cao Sau quá trình trưng hấp cho ra đời

loại Gạch bê tông siêu nhẹ, cách âm cách nhiệt rất tốt phù hợp cho mọi công trình xây dựng, đặc biệt là những toà nhà cao tầng

Gạch Bê tông khí chưng áp là một trong những thành tựu chính của 80 năm qua trong lĩnh

vực xây dựng Đó là Vật Liệu mang tính cách mạng vì nó là sự kết hợp duy nhất của nhiều đặc tính tốt như độ bền, trọng lượng thấp, khả năng cách nhiệt, hấp thụ âm thanh, khả năng chịu nhiệt tốt và kỹ thuật xây dựng đơn giản

Gạch Bê tông khí chưng áp là kỹ thuật mang tính hiện đại và hiệu quả hơn về mọi mặt so

với phương pháp xây dựng thông thường hiện nay

Gạch Bê tông khí chưng áp là một VLXD không độc, mang tính tự nhiên, tiết kiệm năng

lượng và thân thiện với môi trường.[2]

Hình 1.3 Sản phẩm gạch khí chưng áp AAC thông dụng

- Thành phần:

 Vật liệu xi măng, vôi

 Cát nghiền mịn (có thể thay cát bằng các khoáng silic hoạt tính như xỉ bazơ dưới dạng nghiền mịn)

 Nước và chất tạo khí

- Trọng lượng :siêu nhẹ (400-700Kg/m3)

- Đặc tính:

Tỷ trọng của bê tông khí ở trong khoảng từ 400kg/m3 đến 1.000kg/m3 và thông thường người ta sản xuất loại sản phẩm có tỷ trọng từ 600 – 800kg/m3 Tỷ trọng này chỉ bằng 1/3 so với gạch đặc và bằng 2/3 so với gạch rỗng đất sét nung Nhẹ hơn nước nên có thể nổi trên nước

- Kích thước chuẩn : 100x200x400 mm tương đương với 8 viên gạch đất nung

(50x100x200 mm), đồng nghĩa với việc tiết kiệm được thời gian thi công, vật liệu sử dụng như

xi măng, cát trong xây dựng

- Trọng lượng: 6,4 kg/viên D800, như vậy cùng một kích thước xây dựng thì xây bằng

gạch nung sẽ nặng gấp đôi so với gạch siêu nhẹ [6]

- Các thông số kĩ thuật cơ bản: Quy định theo bảng 1.2

Bảng 1.2 Các thông số & tiêu chuẩn của Gạch khí chưng áp so với Gạch đất sét nung

- Các ưu điểm vượt trội:

Thông số so

sánh

Gạch ACC

Gạch đất sét nung Nhận xét so sánh Khối lượng thể

Vữa trộn tại công trường, mạch xây >

10mm

Sử dụng vữa xây chuyên dụng giảm chi phí công, mạch vữa mỏng tiết kiệm

vật tư

Số lượng

viên/khối xây 83 680

Kích thước lớn gấp 7 lần viên gạch thông thường, giúp tăng năng suất & tiến

độ XD

Công nghệ sản

xuất

Công nghệ chưng áp, không nung hiện đại,

Lò nung tuynen >

1.000ºC

Công nghệ hiện đại hơn, chất lượng ổn định, thân thiện và bảo vệ môi trường

- Tính năng cách nhiệt cao

Hệ số dẫn nhiệt của gạch bê tông khí vào khoảng: 0,11 – 0,22 W/m.k, chỉ bằng 1/4 – 1/5

hệ số dẫn nhiệt của gạch đất nung và bằng 1/6 hệ số dẫn nhiệt của gạch bê tông thông thường

Thực tế đã chứng minh: Hiệu quả bảo ôn của tường gạch bê tông nhẹ có chiều dày 20cm

sẽ tương đương hiệu quả bảo ôn của tường gạch đất nung có chiều dày 49cm Các chuyên gia

đã tính toán, với điều kiện khí hậu nhiệt đới, sử dụng sản phẩm bê tông khí sẽ làm giảm tới 40% chi phí điện năng tiêu thụ cho điều hoà

- Tính năng cách âm tốt

Vì gạch bê tông khí chưng áp có kết cấu với nhiều lỗ khí, lượng lỗ khí được phân bố đều đặn với mật độ cao, chính vì vậy nó có tính năng cách âm tốt hơn nhiều so với các loại vật liệu xây dựng khác So với gạch xây thông thường khả năng cách âm gấp 2 lần

- Tính chịu nhiệt

Khi ở nhiệt độ 6000C, cường độ kháng nén của gạch bê tông khí chưng áp tương đương với khi ở nhiệt độ thường, chính vì vậy tính năng chống cháy của gạch bê tông khí chưng áp trong xây dựng đạt tiêu chuẩn cấp I

- Khả năng chịu chấn động tốt

Với kết cấu thể xốp, nên bê tông khí có khả năng hấp thụ xung lực rất tốt Các công trình

sử dụng gạch bê tông khí có khả năng chịu động đất tốt hơn hẳn so với gạch xây thông thường

- Khả năng linh hoạt trong sản xuất và gia công dễ dàng tại công trường

Gạch bê tông khí có thể sản xuất theo nhiều kích cỡ khác nhau tùy theo yêu cầu của công trình Các công trình thường sử dụng loại gạch dày 22cm cho tường ngoài và gạch dày 10cm cho tường ngăn, thậm chí những kích thước phi tiêu chuẩn khác, khách hàng chỉ cần đặt hàng trước 1 ngày là nhà máy sản xuất có thể đáp ứng được

Khi xây bằng gạch bê tông khí chưng áp ACC thì công tác hoàn thiện như lắp đặt điện nước cực kỳ dễ dàng, tường bằng bê tông khí có thể cho phép khoan, doa, tạo rãnh, tạo hốc một cách

dễ dàng hơn nhiều so với gạch xây thông thường mang lại sự tiện lợi và linh hoạt trong thi công.[2]

1.3.3.3 Gạch xi măng cốt liệu

Gạch xi măng cốt liệu hay còn gọi là gạch bê tông, gạch block: Loại gạch này được cấu thành

từ Mạt đá, Tro bay và liên kết bằng Xi măng (khoảng 10%) Gạch xi măng cốt liệu có kết cấu vững chắc theo nguyên lý hình thành bê tông Lý do phát triển: gạch xi măng cốt liệu có thể trở thành gạch xây phổ biến thay thế cho gạch đất sét nung vì các lý do sau đây:

– Nguyên liệu dồi dào, dễ kiếm, giá hợp lý

– Công nghệ sản xuất từ thủ công đến công nghiệp hiện đại: Suất đầu tư không quá lớn, dễ lắp đặt vận hành, chuyển giao

– Độ bền cơ lý: bằng hoặc tốt hơn gạch đất sét nung truyền thống

– Thi công: Quy trình xây trát đơn giản, gần tương đồng như gạch đất sét nung

– Vữa xây trát: thông thường Đây là chi tiết rất quan trọng hỗ trợ gạch xi măng cốt liệu phát triển Cốt liệu chính của vữa xây trát thông dụng là cát và xi măng và độ kết dính của lớp vữa với gạch là rất bền vững Các loại gạch nhẹ phải dùng vữa xây trát chuyên dụng.[3]

Hình 1.4 Gạch xi măng cốt liệu

- Thành phần:

 Đá mạt (đá mi) là nguyên liệu chính (trên 85%) để sản xuất gạch xi măng cốt liệu có ở rất nhiều vùng miền của Việt Nam, đặc biệt là ở những tỉnh có các mỏ khai thác đá xây dựng lớn như Hà Nam, Ninh Bình, Thanh Hóa, Lạng Sơn, Thái Nguyên… mạt đá phải sạch (không lẫn đất), hạt nhỏ và mịn, nhiều bột (Hạt < 5 mm, tỷ lệ bột > 35%)

 Tro bay / xỉ ron (phụ phẩm từ các nhà máy nhiệt điện) cũng được sử dụng một phần để sản xuất gạch xi măng cốt liệu Loại vật liệu này có trữ lượng rất lớn và ngày một nhiều lên theo sự đầu tư mới của các nhà máy nhiệt điện

 Xi măng: phải dùng xi măng PC để liên kết, hoàn toàn không dùng Vôi [nhiên phát lọc]

- Đặc tính:

Do có cốt liệu chính là Mạt đá nên Gạch xi măng cốt liệu có tỷ trọng đặc khoảng 2.050 kg/m3 Công nghệ sản xuất hiện đại đã cho ra thị trường các loại gạch xi măng cốt liệu có lỗ rỗng lớn, thành vách mỏng Tỷ lệ rỗng của gạch xi măng cốt liệu có thể đạt từ 35% đến 50% tùy vào từng mẫu gạch nên gạch xi măng cốt liệu lỗ rỗng có tỷ trọng đạt chỉ từ 1.050 kg/m3 đến 1.365 kg/m3 Tỷ trọng của gạch xi măng cốt liệu hoàn toàn phù hợp với các công trình xây dựng, kể cả nhà cao tầng:

– Kết cấu kiến trúc của tòa nhà luôn phải tính đến Tải trọng tĩnh, Hoạt tải và Tải trọng

động Tải trọng tĩnh là yếu tố liên quan đến trọng lượng bản thân của toàn bộ kết cấu Hoạt tải

là yếu tố liên quan đến người, xe, thang máy, đồ đạc di chuyển trong tòa nhà … Tải trọng động

là khả năng chịu mưa, gió, bão, động đất…

– Toàn nhà càng cao thì các yếu tố Tải trọng động càng lớn Khi kết cấu của tòa nhà cao

tầng đảm bảo được Tải trọng động thì tỷ trọng của Gạch không còn là vấn đề phải lưu tâm

– Bằng chứng là cáccông trình cao tầng của Hàn Quốc đầu tư tại Việt Nam đã và đang

xây bằng gạch xi măng cốt liệu như: Keangnam, Grand Plaza, Chung cư cao tầng Splendora, Hyundai Hillstate, Lotte, Deawoo Clever… Ngoài ra còn rất nhiều dự án của Việt Nam đã và đang sử dụng gạch xi măng cốt liệu như; Horison Hotel, Marriott Hotel, Nam Đô Complex, VNT Tower, Sail Tower…

- Kích thước tiêu chuẩn:

Mẫu mã, chủng loại sản phẩm: Gạch xi măng cốt liệu rất đa dạng về mẫu mã Công nghệ sản xuất gạch xi măng cốt liệu có thể tạo ra những sản phẩm có kích thước lớn, độ rỗng cao, thành vách mỏng, tỷ trọng thấp [7]

- Các thông số kĩ thuật cơ bản:

Quy định theo bảng 1.3

Bảng 1.3 Các thông số & tiêu chuẩn của Gạch xi măng cốt liệu so vớ Gạch đất sét nung

- Các ưu điểm vượt trội:

– Độ cứng cao

– Khả năng chịu lực cao cho dù gạch lỗ vẫn cao hơn nhiều so với gạch đất nung đặc – Khả năng cách nhiệt tốt không cần sử dụng thêm ốp tường cách nhiệt

– Khả năng chống cháy chống thấm chống nước

– Kích thước chính xác, viên gạch không cong vênh, có nhiều loại dùng để đóng cột bê tông cốt thép nhanh chóng mà giảm thiểu kết cấu cốt thép rút ngắn thời gian xây dựng, tiết kiệm vữa xây trát

– Do quy trình sản xuất không phải dùng than nung như gạch đất nung nên sản xuất khá nhanh chóng lại cần ít nhân công và có nhiều kiểu dáng kích thước, nếu tính toán kỹ có thể giảm thiểu rất nhiều chi phí xây dựng Gạch xi măng cốt liệu sử dụng vữa trát thông thường và

có loại gạch kích thước lớn nên tiết kiệm vữa trát.[2]

- Phân biệt các loại gạch xi măng cốt liệu:

– Gạch có nguồn gốc từ mạt đá (đá mi) được sản xuất thủ công, không theo tiêu chuẩn quy

định: loại gạch này dùng nhiều ở các vùng nông thôn, xây các hạng mục phụ trợ Gạch này được gọi với các tên khác nhau như Gạch Papanh, gạch Bi, gạch Cay…

– Gạch xi măng cốt liệu sản xuất theo Tiêu chuẩn TCVN 6477:2011: Gạch này được sản

xuất công nghiệp, đảm bảo các tiêu chí cơ bản như cường độ chịu nén toàn viên, độ hút nước, sai số…

 Loại gạch này có nhược điểm là độ thấm nước nhanh Nước có thể chảy xuyên dễ dàng qua cốt liệu Cốt liệu bê tông xốp, có nhiều khe hở thông nhau

– Gạch xi măng cốt liệu chống thấm: tên kỹ thuật chính xác là gạch xi măng cốt liệu có

khả năng chống xuyên nước Gạch này đạt được đầy đủ các chỉ tiêu theo Tiêu chuẩn TCVN 6477:2011 nhưng có thêm tính năng chống xuyên nước:

 Độ chống thấm < 1,8 ml/cm2/h

 Cốt liệu bê tông đặc chắc, kín khít Tính cơ lý ổn định, bền vững [7]

1.3.3.4 Gạch không nung Polymer

Stt Chỉ tiêu Gạch đất sét

nung Gạch xi măng cốt liệu

2 Kích thước, chủng loại Nhỏ, ít mẫu mã Đa dạng mẫu mã, kích thước

Cuộc cách mạng khoa học vật liệu không những đã tạo ra tính đa dạng sản phẩm cho xã hội mà còn tạo ra sự đa dạng về bản chất của vật liệu Đặc biệt trong lĩnh vực vật liệu xây, đi

từ những sản phẩm truyền thống như gạch bê tông xi măng – cát; gạch đất sét nung, đến gạch

bê tông polymer vô cơ từ đất sét và gạch polymer khoáng, rồi gạch polymer khoáng tổng hợp Sản phẩm ngày càng có nhiều đặc tính thân thiện với môi trường, dễ sản xuất và dễ sử dụng hơn

Hình 1.5 Cuộc cách mạng khoa học vật liệu

- Gạch polymer khoáng vô cơ từ đất sét :

Là một loại vật liệu xây không nung đi từ nguyên liệu cơ bản là đất sét tạp, đất đồi kết hợp với vôi/ xi măng và phụ gia hoạt tính Loại này có ưu điểm là nguồn nguyên liệu phong phú, quy trình sản xuất đơn giản, kích thước sản phẩm đồng nhất nên rất dễ sử dụng Nhưng lại có nhược điểm rất lớn là tính đa dạng của các loại khoáng sét sẽ làm mất tính ổn định về chất lượng của sản phẩm nếu không có một nguồn nguyên liệu thuần và ổn định Vì vậy hiện tại loại gạch này chưa phát triển ở thị trường trong nước

- Gạch polymer vô cơ :

Đó là geopolymer, là một loại polymer cao cấp hơn , đi từ nguyên liệu cơ bản là các khoáng silicate cao nhôm có trong tự nhiên hoặc nhân tạo như mê ta kaolanh, tro bay, xỉ lò, được polymer hóa trong môi trường sol-gel kiềm Sản phẩm là những polymer có khung xương chủ yếu là các nguyên tố silic thật cứng chắc Loại này có những tính năng ưu việt như chịu nhiệt, kháng hóa chất và môi trường mặn Có thể dùng để sản xuất gạch siêu nhẹ hoặc bê tông mác cao Hiện tại giá thành còn cao nên chưa hấp dẫn người sử dụng Đây có thể là sản phẩm chiến lược trong tương lai

- Gạch polymer khoáng tổng hợp :

Với tiêu chí sản xuất thân thiện với môi trường, nguồn nguyên liệu được tận dụng tối đa, chất lượng tốt và giá thành cạnh tranh được với những vật liệu truyền thống Một thế hệ vật liệu mới ra đời từ việc kế thừa những công nghệ truyền thống, bằng cách tổng hợp những cơ chế polymer hóa vô cơ, polymer hữu cơ và quá trình khoáng hóa trong một hệ kép kín, tạo nên một

hệ polymer – khoáng tổng hợp Nguyên liệu chính cũng đi từ cát, khoáng hoạt tính cao, xi măng đặc biệt, phụ gia gốc polymer hữu cơ làm chất phân tán và phụ gia hoạt tính vô cơ làm mầm kết tinh sớm Quy trình sản xuất không qua nung sấy, sản phẩm sớm đạt cường độ cao trong vòng 3 ngày có thể sử dụng.[9]

Sản phẩm gạch: gạch ống 2-lỗ, gạch 4-lỗ, gạch 6-lỗ

Chương 2: CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG

2.1 Công nghệ sản xuất gạch Polymer hóa khoáng

2.1.1 Nguyên liệu sản xuất:

– Nguyên liệu chính là Xi măng Portland thông thường (Thành phần chính của xi măng Portland là các silicate – canxi) và cát sạch Xi măng sử dụng thường dùng loại PC40

– Nguyên liệu khoáng hoạt tính có trong tự nhiên cũng như nhân tạo và phụ gia polime gốc xellulose hiện có trên thị trường như HPMC, MC, HPE,

+ Nguyên liệu khoáng hoạt tính là những khoáng giàu thành phần nhôm và silic, có rất nhiều trong tự nhiên và phế thải công nghiệp như tro bay, muội silic, kaolinite

+ Khi sử dụng người ta chỉ cần nghiền mịn với kích thước tiêu chuẩn ( bằng kích thước hạt

xi măng là tốt, khoảng < 45 micromet)

+ Phụ gia polymer đóng vai trò là chất làm đặc, có tính kết dính và có khả năng tạo màng, giúp tăng cường độ dẽo của hỗn hợp vữa, đặc biệt trong trạng thái bán khô

– Nguyên liệu thô như: mạt đá (đá mi), xỉ than, tro bay, đá tổ ông, đất đồi, cát … Ngoài

ra còn các vật liệu phế thải trong xây dựng như; gạch vỡ, bụi đá

2.1.2 Cách phối trộn:

– 12-15% Xi măng và cát sạch + 3-4% Nguyên liệu khoáng hoạt tính và Phụ gia polymer + 6-8% nước + phần còn lại là nguyên liệu thô

2.1.3 Quy trình sản xuất:

Hình 2.1 Dây chuyền sản xuất gạch Polime hóa khoáng

– Cấp phối nguyên liệu: Nguyên liệu với kích thước tiêu chuẩn được cấp vào phễu với

công thức và tỷ lệ nhất định theo yêu cầu Sau đó phễu được đưa lên máy trộn

– Trộn nguyên liệu: Mạt đá (cốt liệu), nước và xi măng được đưa vào máy trộn tự động

theo quy định theo quy định cấp phối Sau đó, hỗn hợp nguyên liệu được trộn ngấu đều theo thời gian cài đặt ( Thời gian trộn thường là lớn hơn 6 phút)

– Công đoạn truyền tải: sau khi trộn đều nguyên liệu theo yêu cầu nhất định tạo thành

hỗn hợp vữa, vữa sẽ được đổ xuống băng truyền tự động chuyển thẳng đến máy ép