Báo cáo đề tài gạch xây dựng không nung

Báo cáo kỹ thuật gạch xây dựng không nung

MỤC LỤC

I TỔNG QUAN VỀ GẠCH XÂY DỰNG KHÔNG NUNG 2

II TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN GẠCH KHÔNG NUNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 3

1 Tình hình phát triển gạch xây dựng không nung trên thế giới 3

2 Tình hình phát triển gạch xây dựng không nung ở Việt Nam 3

III TÍNH CHẤT GẠCH KHÔNG NUNG VÀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 4

1 Tính chất gạch không nung 4

2 Nguyên liệu sản xuất gạch không nung 7

IV CÔNG NGHỆ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG 8

1 Tóm tắt dây chuyền sản xuất 8

2 Một số dây chuyền sản xuất gạch không nung 10

3 Công nghệ và dây chuyền sản xuất gạch không nung với vật liệu là đất và cát là chủ yếu 11

4 Công nghệ và dây chuyền sản xuất gạch không nung với các vật liệu từ xỉ than, xỉ quặng, ximăng, cát… 13

5 Thiết bị công nghệ sản xuất gạch không nung 15

6 Công nghệ sản xuất gạch không nung cụ thể:Công nghệ “đất hóa đá” 17

V ỨNG DỤNG GẠCH XÂY DỰNG KHÔNG NUNG VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ 18

1 Sản xuất gạch không nung: Giải pháp bảo vệ môi trường hiệu quả 18

2 Sản xuất gạch xây dựng không nung: Giúp tiết kiệm đất nông nghiệp, đất chứa phế thải 18

VI ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ KẾT LUẬN 20

I TỔNG QUAN GẠCH XÂY DỰNG KHÔNG NUNG:

Gạch không nung là loại gạch xây sau khi được tạo hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về

cơ học: cường độ nén, uốn, độ hút nước mà không cần qua quá trình nung ở nhiệt độ cao Có nhiều loại gạch không nung hiện nay đang sử dụng như:

 Gạch papanh: là loại gạch không nung được sản xuất từ phế thải công nghiệp như

xỉ than, vôi bột, được sử

dụng lâu đời ở nước ta

n h Hình 1: Sản xuất gạch papanh

 Gạch xi măng - cát: là loại gạch được tạo thành từ cát và xi măng

 Gạch không nung tự nhiên: là loại gạch hình thành từ các biến thể và sản phẩm phong hóa của đá bazan Loại gạch này chủ yếu sử dụng ở các vùng có nguồn puzoland tự nhiên, hình thức sản xuất tự phát, mang tính chất địa phương, quy mô nhỏ

 Gạch siêu nhẹ: sản xuất bằng công nghệ bọt khí Thành phần cơ bản: Xi măng, tro bay nhiệt điện, cát mịn, phụ gia tạo bọt Sản phẩm đã được kiểm định chất lượng vượt TCXDVN:

2004 về cường độ chịu nén đối với tỷ trọng D800

Hình 3: Gạch siêu nhẹ

II TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN GẠCH XÂY DỰNG KHÔNG NUNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM:

1 Tình hình phát triển gạch xây dựng không nung trên thế giới:

Với lợi ích to lớn góp phần tiết kiệm tài nguyên, đặc biệt là đất nông nghiệp, giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm môi trường, giảm chi phí xử lý phế thải của các ngành công nghiệp, tiết kiệm nhiên liệu than, đem lại hiệu quả kinh tế chung cho toàn xã hội, vật liệu xây không nung đã được phát triển ở nhiều nước trên thế giới từ lâu Do có những ưu điểm vượt trội như trên, nên các nước phát triển hiện nay đã sản xuất vật liệu không nung chiếm trên 70% sản lượng sản xuất hàng năm Còn lại gần 30% vật liệu nung được chuyển đổi sang sản xuất chủ yếu cho vật liệu trang trí cao cấp

2 Tình hình phát triển gạch xây dựng không nung ở Việt Nam:

Ở Việt Nam, hiện tại vật liệu nung đang chiếm tỷ lệ hơn 93% , còn vật liệu không nung chỉ chiếm chưa đến 7% trong tổng sản lượng gạch ngói xây Như vậy vật liệu xây dựng không nung kém phát triển không những trong nước mà còn cách biệt quá xa so với các nước trong khu vực và thế giới

Hiện nay, cả nước có khoảng gần 900 cơ sở sản xuất vật liệu xây không nung, với tổng công suất 1529 triệu viên (quy tiêu chuẩn)/năm Tính cả khoảng 350 cơ sở sản xuất có công suất rất nhỏ (dưới 1 triệu viên/năm), tổng công suất gạch không nung là khoảng 1700 triệu viên/năm

Theo đánh giá chung, sản xuất vật liệu xây không nung vẫn chủ yếu ở quy mô rất nhỏ

bé, manh mún, tự phát, tỷ lệ cơ sở sản xuất có công suất vừa và lớn tương đối thấp (28%) Việt Nam chưa có một số loại gạch không nung như gạch silicat, gạch bêtông khí chưng áp mà các loại này tương đối phổ biến ở nhiều nước trên thế giới

III TÍNH CHẤT GẠCH KHÔNG NUNG VÀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

1 Tính chất gạch không nung:

Gạch không nung là loại gạch mà sau nguyên công định hình, không phải sử dụng nhiệt

để nung đỏ viên gạch như gạch đất sét nung nhằm tăng độ bền của viên gạch Độ bền của viên gạch không nung được gia tăng nhờ lực ép vào viên gạch và thành phần kết dính của chúng Gạch nung có khoảng 70÷100 tiêu chuẩn quốc tế, với kích thước tiêu chuẩn khác nhau Tại Việt Nam gạch này có kích thước chung là 210x110x60; nhưng gạch không nung thì có khoảng 300 tiêu chuẩn quốc tế khác nhau với kích cỡ viên gạch khác nhau, sức nén viên gạch không nung tối

đa đạt 35Mpa Trong quá trình sử dụng gạch không nung các phản ứng hoá đá 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

So với gạch nung gạch không nung có những đặc điểm sau:

- Không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất Trong khi gạch nung lấy đất sét chủ yếu từ nguồn đất nông nghiệp, làm giảm diện tích sản xuất cây lương thực, đây đang là mối đe dọa

mang tính toàn cầu hiện nay

- Không dùng nhiên liệu như than, củi để đốt do đó tiết kiệm nhiên liệu và không thải

khói bụi gây ô nhiễm môi trường

- Sản phẩm có tính chịu lực cao, cách âm, cách nhiệt, chống cháy, chống thấm, chống nước, kích thước chuẩn xác, quy cách hoàn hảo hơn vật liệu nung Giảm thiểu được kết cấu cốt thép, rút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vữa xây, giá thành hạ Cường độ chịu lực có thể đáp ứng theo nhu cầu sử dụng Đây là đặc tính mà gạch nung không thể chịu được Đối với những vị trí yêu cầu cường độ rất cao (300 – 400 kG/cm2) thì gạch nung không đáp ứng được Đối với những vị trí yêu cầu cường độ thấp (chỉ mang tính chất tường ngăn) thì cho phép giảm lượng xi

măng phối liệu để đảm bảo giá thành vừa phải, tránh lãng phí

- Có thể tạo hình sản phẩm đa dạng, nhiều màu sắc khác nhau, kích thước khác nhau, thích ứng tính đa dạng trong xây dựng, nâng cao hiệu quả kiến trúc Có hiệu quả trong xây dựng rõ ràng, phù hợp với các TCVN do bộ xây dựng công bố Kích thước viên gạch lớn hơn nhiều so với gạch nung (gấp từ 2 đến 11 lần thể tích viên gạch nung), cho phép giảm được chi phí nhân công, đạt được tiến độ nhanh hơn cho các công trình xây dựng Ngoài ra lượng vữa dùng để xây

tường bằng gạch không nung và trát giảm tới 2,5 lần so với gạch đất nung

- Cơ sở sản xuất có thể phát triển theo nhiều quy mô khác nhau, không bị khống chế nhiều

về mặt bằng sản xuất Vốn đầu tư thấp hơn vật liệu nung Xây dựng nhà máy ở khắp mọi địa

hình từ hải đảo tới đỉnh núi cao

- Được sản xuất từ công nghệ, thiết bị tiên tiến nên gạch không nung có chất lượng hoàn thiện, quy cách sản phẩm chuẩn xác Máy móc thiết bị dây chuyền tự động chế tạo được cả trong

và ngoài nước

- Phụ gia vật tư sẵn có trên thị trường

- Sản xuất từ thủ công tới tự động hóa hoàn toàn

- Giá thành hạ hơn so với gạch nung

- Nếu có chất độn nhẹ (ví dụ sỏi keramzit, đá basalt nhẹ, than xỉ…) thì trọng lượng viên gạch giảm đáng kể

Có nhiều loại gạch không nung hiện nay đang được sử dụng, mỗi loại lại có những tính chất

riêng:

Ngoài những loại gạch không nung đã trình bày ở trên như: papanh, Block, xi măng-cát, không nung tự nhiên, siêu nhẹ còn có gạch bê tông khí chưng áp tên tiếng Anh là Autoclaved Aerated Concrete – gọi tắt là AAC hay gạch E-Block được rất nhiều nước trên thế giới ứng dụng rộng rãi với rất nhiều ưu điểm như thân thiện với môi trường, siêu nhẹ, bền, tiết kiệm năng lượng hóa thạch do không phải nung đốt truyền thống, bảo ôn, chống cháy, cách âm, cách nhiệt, chống thấm rất tốt so với vật liệu đất sét nung Nó còn được gọi là gạch bê-tông siêu nhẹ vì tỷ trọng chỉ bằng 1/2 hoặc thậm chí là chỉ bằng 1/3 so với gạch đất nung thông thường Công trình xây dựng

sẽ giảm tải, giảm chi phí xử lý nền móng và hệ thống kết cấu, góp phần giảm mức đầu tư xây dựng công trình từ 7- 10%, đẩy nhanh tiến độ thi công và hoàn thiện phần bao che của công trình lên 2 - 5 lần Ngoài ra, khả năng cách âm và cách nhiệt của bê tông nhẹ rất cao, làm cho nhà ấm

về mùa đông, mát về mùa hè, tiết kiệm điện năng suởi hoặc điều hòa nhiệt độ Kích thước thành phẩm lớn và chính xác (100mm x 200mm x 600mm) giúp rút ngắn thời gian thi công và kể cả thời gian hoàn thiện Với thành phần cấu tạo là vật liệu trơ và các chất vô cơ, gạch bê-tông siêu nhẹ này hoàn toàn không độc hại, có độ bền rất cao và không bắt lửa Ngoài ra, với cấu trúc thông thoáng, nó còn có thể tự khuếch tán hơi nước, giải phóng độ ẩm và loại trừ các vấn đề liên quan đến nẩm mốc – đặc biệt là trong điều kiện thời tiết nắng nóng của khí hậu vùng nhiệt đới, vùng biển và vùng có độ ẩm cao như ở khu vực miền Bắc Việt Nam Về khả năng cách nhiệt để tiết kiệm năng lượng đã được kiểm chứng, tiết kiệm đến 40% điện năng tiêu thụ cho máy điều hoà không khí trong quá trình sử dụng Ngay trong quá trình sản xuất E-Block, tiêu hao năng lượng thấp hơn 30% so với quá trình sản xuất gạch nung Và với tỷ trọng nhẹ, 500 – 700kg/m3

, E-Block có thể nổi trên mặt nước do đó giảm chi phí kết cấu móng, cột nhà; giảm tổng trọng lượng của toà nhà từ 7 – 10%

 Các đặc điểm nổi bật của gạch không nung:

 Siêu nhẹ: nhẹ đến mức có thể nổi trên mặt nước So với gạch truyền thống, gạch không nung nhẹ hơn 2 lần Do tải trọng tường gạch chiếm khoảng 25% tổng tải nên tải trọng công trình giảm đi khoảng 15% Điều này đã giúp cho chủ đầu tư giảm được:

- 12-20% kết cấu móng

- 15 - 20%khối lượng thép đối với kết cấu khung chính

 Siêu bền: Chất lượng siêu bền của gạch bê tông nhẹ đã được kiểm nghiệm ở các nước Châu Âu gần 100 năm Mỹ, Nhật, Úc và các nước Đông Nam Á cũng đã đưa vào sử dụng phổ biến sản phẩm này và trở thành lựa chọn ưu tiên trong các công trình xây dựng

 Dễ thi công: Kích thước gạch không nung đa dạng và lớn hơn 7-8 lần viên gạch truyền thống, khả năng khoan cắt nhanh gọn, tạo bề mặt tường phẳng trong thi công làm giảm thời gian xây và hoàn thiện công trình đến 30%.Trong tình hình khó khăn về tài chính và biến động

nguyên vật liệu như hiện nay, việc rút ngắn tiến độ thi công, giảm chi phí quản lý công trình, tăng vòng quay vốn là những vấn đề ưu tiên hàng đầu của chủ đầu tư và nhà thầu

 Cách âm, cách nhiệt, tiết kiệm năng lượng: Không gian yên tĩnh, thoải mái luôn là niềm

mơ ước của tất cả chúng ta Không những thế, với tính năng cách nhiệt ưu việt, gạch không nung còn tiết kiệm được đến 40% điện năng tiêu thụ cho máy điều hoà

 Hiệu quả đầu tư vượt trội: Khi dùng gạch không nung, người sử dụng sẽ nhâ ̣n được những lợi ích như: tường xây mỏng đi, diện tích sử dụng tăng lên nhưng vẫn đảm bảo tính cách

âm, cách nhiệt, tiết kiệm năng lượng Một lợi ích khác mà rất ít người thấy, là nếu các công trình xây dựng sử dụng nhiều bằng gạch bê tông có trọng lượng nhẹ thì tải trọng của cả thành phố sẽ giảm xuống Đây là điều rất quan trọng đối với các tỉnh thành có nền đất yếu Gạch bê tông nhẹ

là xu thế chắc chắn sẽ phát triển ở Việt Nam và sẽ mang lại lợi ích cho cả cộng đồng, cho người

sử dụng và cả người xây dựng

 Ví dụ về thông số kỹ thuật Block:

bình

Tối thiểu

Tối

đa Trọng

đơn đặt hàng riêng

tại nhà máy;

- Gạch Eblock được làm theo TCXD VN 316:2004 và TCVN

7959-2008

2 Nguyên liệu sản xuất gạch không nung:

Nguồn nguyên liệu sản xuất gạch không nung rất dồi dào, dễ tìm Có thể tận dụng nguồn đất ít có giá trị kinh tế như đất đồi (các loại) tại các vùng trung du và miền núi, các loại đất sét ven sông, đất thải từ các công trình đào móng nhà, hầm lò, ao hồ, các loại đất, đá tại các công trường khai thác quặng Tận dụng các nguồn phế thải rắn như vật liệu xây dựng bê tông, gạch

vỡ cát, đá sỏi, xỉ lò, các bã thải quặng bô xít bê tông hóa các rác ô nhiễm Tuỳ theo loại gạch

mà nguyên liệu đất có thể sử dụng lên đến 50 – 70%

Để sản xuất gạch không nung từ xỉ than, xỉ khoáng, ximăng, cát đá… có thể áp dụng các công thức sau:

- Công thức số 1: Xỉ than nghiền nhỏ: 30%; xỉ khoáng 30%; đất thải, chất thải rắn 30%;

- Công thức số 4: Đá sét 90%; ximăng 8%÷10%; muối kali

- Công thức số 5: Sỉ quặng sắt 60%; Chất thải rắn 30%; ximăng 8%÷10%; muối kali

- Công thức số 6: Tro xỉ than 60%; xỉ quặng 30%; ximăng 8%÷10%; còn lại là bột đá

Hình 5: Đá, xà bần

Hình 6: Đất sỏi đồi Hình 7: Đất puzoland tự nhiên

IV CÔNG NGHỆ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH XÂY DỰNG KHÔNG NUNG

1 Tóm tắt dây chuyền sản xuất:

Nguyên liệu sau khi sơ chế sẽ qua các công đoạn trộn thành dung dịch, đổ khuôn để đưa vào buồng lưu hoá Tại đây phản ứng hoá học xảy ra làm dung dịch trong khuôn tăng lên về thể tích do xuất hiện hàng triệu bọt khí

Sau khi giai đoạn lưu hoá kết thúc, dung dịch đóng thành bánh và đạt được độ kết dính nhất định Bánh sẽ được đưa vào máy cắt theo kích thước chuẩn rồi chuyển qua buồng hấp và được xử lý từ 10 - 11 giờ để đảm bảo gạch có độ cứng tốt nhất

2 Một số dây chuyền sản xuất gạch không nung:

Hình 8: Dây chuyền ép gạch kiểu1

Hình 9: Dây chuyền ép gạch kiểu2

Hình 10: Dây chuyền ép gạch kiểu3

3 C ông nghệ và dây chuyền sản xuất gạch không nung với vật liệu là đất và cát là chủ yếu:

Loại dây chuyền này cho ra loại gạch có kích thước theo tiêu chuẩn của Việt Nam (210 x

110 x 55) với hàng lỗ mù nhằm giảm tối thiểu trọng lượng của viên gạch (thông thường từ 2÷2.2 kg/viên gạch) công nghệ sản xuất Loại gạch này mới ra đời không lâu, nó có độ bền cao và được tăng theo thời gian sử dụng của bức tường Công nghệ chủ yếu dựa trên nguyên tắc tạo mạch polime vô cơ với xương polime là (Si) và (Al) Tạm thời hiện nay loại gạch này chưa được phổ biến rộng rãi nên có thể chấp nhận sử dụng cho các công trình nhà từ 1 đến 2 tầng hoặc nhà cấp

4 Trong tương lai có thể sử dụng cho các nhà cao tầng khác

Hình 11: Các sản ph ẩm gạch không nung với v ật liệu là đất và cát chủ yếu.

 Dây chuyền cho loại gạch này bao gồm các thiết bị theo sơ đồ các bước công nghệ sau:

Bước 1: Sấy khô đất làm gạch (bất kỳ loại đất nào): 12%÷15% độ ẩm (Sấy khô từ

nguồn năng lượng tự nhiên trong nhà xưởng)

Bước 2: Nghiền và trộn phụ gia vào loại đất đã được sấy khô ở trên tới độ min cỡ

0.5mm (sờ vào mát tay) Trong đó: Đất chiếm 80% còn vôi bột (phụ gia) 20% Để thực hiện việc này sử dụng thiết bị nghiền, trộn liên hợp

Bước 3: Ủ hỗn hợp đất và vôi với hàm lượng ẩm từ 15%÷18% - Việc ủ có thể ở trong

nhà xưởng với mặt bằng nền ximăng hoặc bê tông

Bước 4: Trộn định lượng hỗn hợp đất đã ủ với cát, chất thải xây dựng hoặc đá dăm loại

nhỏ (kích thước hạt < 3mm) phế liệu và các phụ gia ướt khác Thiết bị trộn, định lượng 3 thành phần khô (đất ủ, phụ gia, cát sông) và 2 thành phần ướt tăng độ kết dính của mạch polime vô cơ

Bước 5: Ép định hình tạo lỗ mù trên máy ép với lực ép đơn vị cho viên gạch là

550÷650 (kg/cm2) Đây là thiết bị tạo hình viên gạch có tính chất quyết định đến chất lượng, giá thành và năng suất tạo hình viên gạch của nhà máy gạch dạng này

 Máy ép có 02 dạng:

 Dạng máy ép thuỷ lực với các thông số kỹ thuật sau:

Năng suất ép: 6.000÷10.000 viên/ngày sản xuất Công suất điện năng: 27KW

Lực ép đơn vị viên gạch: 53.5MPa Hoạt động tự động và bán tự động

Số lượng khuôn: 06 Trọng lượng máy: 4000kg±5%

Sấy nguyên liệu

Nghiền trộn vôi vào đất

Ủ hỗn hợp đất

Trộn hỗn hợp đất với cát

Ép định hình