thuyết minh dự án gạch không nung

1. Tên Dự án: “Xây dựng mô ứng dụng công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có tại tỉnh Sơn La”.11. Mục tiêu11.1. Mục tiêu chungXây dựng mô hình ứng dụng công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có tại tỉnh Sơn La 11.2. Mục tiêu cụ thể Xây dựng 01 mô hình sản xuất gạch không nung từ đất đồi công suất (15 triệu viênnăm) từ nguồn nguyên liệu chính là đất đồi và nguồn nguyên liệu sẵn có ở địa phương của tỉnh Sơn La. Đào tạo 03 kỹ thuật viên và 17 công nhân làm chủ được công nghệ sản xuất12. Nội dung 12.1. Mô tả công nghệ chuyển giaoa. Nguyên lý cơ bản (Công nghệ chuyển giao)

THUYẾT MINH DỰ ÁN

I THÔNG TIN CHUNG VỀ DỰ ÁN

1 Tên Dự án: “Xây dựng mô ứng dụng công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có tại tỉnh Sơn La”.

2 Mã số:

3 Cấp quản lý:

4 Thời gian thực hiện:

5 Dự kiến kinh phí thực hiện: 8.000 Triệu đồng

Trong đó:

- Ngân sách KH Trung ương: 3.480 Triệu đồng

- Ngân sách KH tỉnh: 795 Triệu đồng

8 Cơ quan chuyển giao công nghệ

- Tên cơ quan:

Sơn La là tỉnh miền núi cao ở phía Tây Bắc Phía Bắc giáp các tỉnh Yên Bái, Lào Cai; phía Đông giáp tỉnh Phú Thọ, Hoà Bình; phía Tây giáp tỉnh Lai Châu; phía Nam giáp tỉnh Thanh Hoá và nước Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào Ngày 02/12/2003, Chính phủ đã ban hành Nghị định số 148/2003/NĐ –

CP về việc thành lập huyện Sốp Cộp và điều chỉnh địa giới hành chính các huyện Thuận Châu, Quỳnh Nhai, tỉnh Sơn La Như vậy, hiện nay tỉnh Sơn la

có 10 huyện và 1 thị xã

Địa hình của tỉnh Sơn La chia thành những vùng đất có đặc trưng sinh thái khác nhau Sơn La có hai cao nguyên lớn là cao nguyên Mộc Châu và cao nguyên Nà Sản Cao nguyên Mộc Châu có độ cao trung bình 1.050 m so với mực nước biển, mang đặc trưng của khí hậu cận ôn đới, đất đai màu mỡ phì nhiêu, thuận lợi cho phát triển cây chè, cây ăn quả và chăn nuôi bò sữa Cao nguyên Nà Sản có độ cao trung bình 800 m, chạy dài theo trục quốc lộ 6, đất đai phì nhiêu thuận lợi cho phát triển cây mía, cà phê, dâu tằm, xoài, nhãn, dứa…

Sơn La có khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi, mùa đông lạnh khô, mùa

hè nóng ẩm, mưa nhiều Địa hình bị chia cắt sâu và mạnh, hình thành nhiều tiểu vùng khí hậu cho phép phát triển một nền sản xuất nông – lâm nghiệp phong phú Cao nguyên Mộc Châu rất phù hợp với cây trồng và vật nuôi vùng

ôn đới Vùng dọc sông Đà phù hợp với cây rừng nhiệt đới quanh năm Khí hậu Sơn La chia làm hai mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mưa Nhiệt độ trung bình năm là 21,40C (trung bình tháng cao nhất 270C, tháng thấp nhất 160C) Lượng mưa trung bình hàng năm 1.200 – 1.600 mm, độ ẩm không khí bình quân là 81%

Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 1.405,500 ha, trong đó đất đang sử dụng

là 702,800 ha, chiếm 51% diện tích đất tự nhiên Đất chưa sử dụng và sông, suối còn rất lớn: 702,700 ha, chiếm 49% diện tích đất tự nhiên Khi Công trình thuỷ điện Sơn La hoàn thành sẽ có thêm khoảng 25.000 ha mặt nước hồ,

là tiền đề để Sơn La phát triển mạnh nuôi trồng và khai thác thuỷ sản

Diện tích đất lâm nghiệp chiếm 73% tổng diện tích tự nhiên của tỉnh, đất đai phù hợp với nhiều loại cây, có điều kiện xây dựng hệ thống rừng phòng hộ và tạo các vùng rừng kinh tế hàng hoá có giá trị cao Rừng Sơn La

có nhiều loại động, thực vật quý hiếm và các khu rừng đặc dụng có giá trị nghiên cứu khoa học và phục vụ du lịch sinh thái trong tương lai Diện tích rừng của tỉnh có 357.000 ha, trong đó rừng trồng là 25.650 ha Tỉnh có 4 khu rừng đặc dụng bảo tồn thiên nhiên: Xuân Nha (Mộc Châu) 38.000 ha, Sốp Cộp (Sông Mã) 27.700 ha, Copia (Thuận Châu) 9.000 ha, Tà Xùa (Bắc Yên) 16.000 ha Độ che phủ của rừng đạt khoảng 37%, năm 2003 Về trữ lượng, toàn tỉnh có 87,053 triệu m3 gỗ và 554,9 triệu cây tre, nứa, phân bố chủ yếu ở rừng tự nhiên; rừng trồng chỉ có 154 nghìn m3 gỗ và 221 nghìn cây tre, nứa

Sơn La có trên 50 mỏ và điểm khoáng sản, trong đó có những mỏ quý như niken, đồng ở bản Phúc - Mường Khoa (Bắc Yên); bột tan – Tà Phù (Mộc Châu); manhêrit - bản Phúng (Sông Mã); than Suối Báng (Mộc Châu), than (Quỳnh Nhai) và những khoáng sản quý khác như vàng, thuỷ ngân, sắt

có thể khai thác, phát triển công nghiệp khai khoáng trong tương lai gần Đặc biệt với nguồn đá vôi, đất sét, cao lanh trữ lượng lớn, chất lượng tốt cho phép tỉnh phát triển một số ngành sản xuất vật liệu xây dựng có lợi thế như xi măng, cát chất lượng cao, đá xây dựng, gạch không nung, đá ốp lát…Nhìn chung các điểm mỏ và khoáng sản của Sơn La đến nay vẫn chưa được khảo sát, đánh giá một cách đầy đủ

Mai Sơn là huyện miền núi của tỉnh Sơn La với diện tích tự nhiên là

9.055 km2, dân số là 6.052 người Kinh tế phát triển chậm chủ yếu dựa vào nguồn tài nguyên rừng đã cạn kiệt, dân số chủ yếu là đồng bào dân tộc thiểu

số, chính trị, xã hội ổn định, mạng lưới giao thông đa dạng, phong phú, có lợi thế phát triển về khoảng sản, lâm sản, chăn nuôi đại gia súc, vật liệu xây dựng không nung “đất hóa đá”

Là huyện miền núi nhưng giao thông đi gặp khó khăn nhưng đã thuận lợi hơn rất nhiều so với 10 năm trước, có quốc lộ 6 chạy qua địa bàn, giàu tiềm năng đất đai, đặc biệt là nguồn đất đồi, có khả năng phát triển và chuyển

dịch cơ cấu kinh tế theo hướng đa dạng hóa Địa hình phong phú, nhiều đồi, núi tự nhiên có điều kiện phát triển trồng cây công nghiệp (cây bông), cây lương thực (cây ngô, sắn), có thể tận dụng khai thác diên tích đất đồi, núi chuyển đổi mục đích sử dụng có hiệu quả hơn.

Công nghiệp có khả năng phát triển như: xi măng, chè, các doanh nghiệp tư nhân,…Một số ngành nghề khác có xu hướng phát triển tốt như: khai thác khoáng sản, chế biến lâm sản, chăn nuôi đại gia súc

Nhìn chung, qua khảo sát sơ bộ nhận thấy ở Sơn La nói chung và huyện Mai Sơn nói riêng có các nguồn nguyên liệu, đặc biệt nguồn nguyên liệu đất đồi sẵn có trên địa bàn rất thích hợp cho sản xuất một số loại vật liệu xây dựng không nung thân thiện môi trường Trong đó, xác định nguồn nguyên liệu đất đồi là hết sức phong phú, dồi dào để ứng dụng và phát triển công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có khác, tạo bước đột phá mới về vật liệu xây dựng không nung trên địa bàn tỉnh và huyện Mai Sơn

9.2 Xuất sứ công nghệ

- Gạch xây là một bộ phận cấu thành quan trọng của ngôi nhà hoặc 1 công trình kiến trúc, trong đó có gạch không nung Gạch không nung là loại gạch xây sau khi được tạo hình sẽ tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học: Cường độ nén, cường độ uốn và độ hút nước mà không cần phải qua sử lý nhiệt độ Có nhiều loại gạch không nung hiện nay đang sử dụng như: Gạch papanh (gạch xi măng cát) không nung được sản xuất từ phế thải công nghiệp

là xỉ than, vôi bột được sử dụng lâu đời ở nước ta, gạch có cường độ thấp chủ yếu dùng cho các loại tường ít chịu lực; Gạch Block được hình thành từ đá vụn, cát, xi măng, từ phế thải xây dựng như gạch vỡ, vữa, bê tông… có cường độ chịu lực cao có thể xây nhà cao tầng Gạch xi măng – cát là Gạch được tạo thành từ cát và xi măng; Gạch không nung tự nhiên là gạch được tạo

ra từ các biến thể và sản phẩm phong hóa của đá bazan, granit Loại gạch này chủ yếu sử dụng ở các vùng có nguồn puzolan tự nhiên,

- Hình thức sản xuất tự phát, mang tính chất địa phương, quy mô nhỏ Đặc biệt là gạch không nung có nguyên liệu chính là đất đồi, cốt liệu và phụ gia

còn gọi là “đất hóa đá” đã và đang được phát triển ứng dụng Gạch không nung có thể sản xuất từ phế thải xây dựng tận dụng được các nguồn phế thải xây dựng góp phần cải thiện môi trường xanh, sạch, đẹp Công nghệ sản xuất không nung không sử dụng năng lượng hóa thạch góp phần bảo vệ môi trường…

- Nếu như công nghệ sản xuất VLXD (gạch đất nung) đất truyền thống vừa hủy hoại môi trường bằng cách gốm hóa tài nguyên đất và thải ra các loại chất thải có hại làm thay đổi môi trường, thì VLXD không nung, tất cả những tác hại nêu trên đều được loại bỏ hoặc hạn chế Do sản xuất theo công nghệ không nung, quá trình sản xuất gạch không còn gây ô nhiễm khói, bụi vào không khí Không những thế, loại gạch này còn có những ưu điểm khác như: bề mặt phẳng, kích thước đồng đều, tiết kiệm vữa, cách âm và chịu lực do đó đảm bảo chất lượng xây dựng các công trình bền, đẹp, an toàn mà chi phí đầu tư lại giảm

- Trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của Việt nam, thời kỳ sử dụng vật liệu xây dựng truyền thống trong ngành công nghiệp xây dựng là gạch nung từ đất đã bắt đầu bước vào hồi kết Định hướng của Chính phủ đã

đề ra trong chiến lược quy hoạch, phát triển vật liệu xây dựng không nung là yêu cầu bắt buộc cho ngành công nghiệp xây dựng Việt Nam đến năm 2020

- Trong các công nghệ sản xuất gạch không nung bằng công nghệ đất hóa đá hay còn gọi là công nghệ Polyme hóa là kết quả nghiên cứu của đề tài

“Thiết kế và chế tạo thử nghiệm thiết bị để sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có tại tỉnh Phú Thọ” giữa Trung tâm ứng dụng tiến bộ KH&CN tỉnh Phú Thọ với Doanh nghiệp – Xí nghiệp cơ khí Long Quân, ngoài ra còn một số đơn vị trong nước đang nghiên cứu và phát triển loại vật liệu này như: Viện Địa lý và Tài nguyên – TP HCM; Công ty Cổ phần thương mại Huệ Quang thuộc Viện nghiên cứu hỗ trợ phát triển nông thôn; Công ty Cổ phần sinh học năng lượng tái tạo công nghệ cao Việt Nam;

Sản phẩm sau khi sản xuất thử và kiểm định đều đạt tiêu chuẩn gạch xây theo TCVN: 1450-2009 công nghệ này giải quyết triệt để vấn đề môi trường, sử

dụng đa dạng các loại đất kém chất lượng, đất không có khả năng canh tác, sử dụng chất thải xây dựng (chất độn) nó có các ưu điểm:

+ Về nguyên liệu: Tận dụng nguồn đất ít có giá trị kinh tế như đất đồi (các loại) tại các vùng trung du, miền núi, các loại phế thải trong khai thác đá (mạt đá), cát, sỏi, sỉ than… kết hợp với phụ gia rắn và lỏng

+ Về chất lượng sản phẩm: So với gạch nung, chỉ tiêu chất lượng sản phẩm do công nghệ tạo ra đều đạt tiêu chuẩn của gạch xây,cụ thể:

Gạch đất sét nung Gạch không nung từ đất đồi

Mác

gạch

Cường độ

nén( kg/cm2 )

Cường độ uốn( kg/cm2 )

Độ hút nước(%)

Cường độ nén( kg/cm2 )

Cường độ uốn( kg/cm2 )

Độ hút nước(%)

+ Về giá thành sản xuất: Thấp hơn so với gạch nung, tùy theo nguồn nguyên liệu và khu vực sản xuất, dao động từ 645 – 700 đồng/viên (giá tháng 3/2014)

+ Về mặt môi trường: Ngoài tận thu các phế thải xây dựng, là công nghệ không nung tiết kiệm năng lượng, không thải khói, bụi, không có nước thải,…+ Về công nghệ sản xuất: Quy trình công nghệ sản xuất đơn giản, phù hợp với trình độ, năng lực của công nhân lao động tại địa bàn triển khai dự án

+ Về thiết bị và yêu cầu cho sản xuất: Kiểu dáng gọn; Có thể tự động hoặc bán tự động hóa, độ ổn định cao; rễ tháo lắp, thao tác vận hành nhanh, thuận tiện, đơn giản; phụ tùng thay thế, sửa chữa đơn giản, sẵn có; Sử dụng ít nhân công, bộ máy quản lý gọn nhẹ; Có nhiều loại quy mô công suất từ 1 triệu đến

30 triệu viên/năm, có thể nhập ngoại từ Trung Quốc, Ấn Độ; một số thiết bị

đã sản xuất ở trong nước

+ Mức độ đầu tư rẻ, hợp lý với nhà đầu tư; yêu cầu về mặt bằng nhỏ gọn, với dây truyền 15 triệu viên tối thiểu diện tích 5000 ngàn m2

Qua nghiên cứu, tìm hiểu các công nghệ sản xuất gạch không nung hiện

có ở nước ta, công nghệ đất hóa đá là công nghệ hoàn toàn phù hợp với điều kiện nguồn nguyên liệu đất đồi không có khả năng canh tác rất dồi dào ở tỉnh Sơn La Công nghệ này phù hợp với khả năng đầu tư của các doanh nghiệp vừa

và nhỏ, khả năng trình độ tiếp thu, chuyển giao KHCN của đội ngũ cán bộ quản lý sản xuất, cán bộ KH&CN của địa phương

Việc chuyển giao áp dụng công nghệ mới này sẽ góp phần thực hiện chủ trương, quy hoạch sản xuất VLXD không nung của Chính phủ, của Bộ xây dựng

và của UBND tỉnh Sơn La đề ra đến năm 2020, trước mắt góp phần giải quyết triệt để Chương trình xóa lò gạch thủ công hiện nay, tiết kiệm nguyên liệu đất, không sử dụng đất canh tác, giải quyết vấn đề môi trường trong công nghiệp sản xuất hiện nay Ngoài ra do đặc thù vùng núi đồng bào dân tộc có thói quen làm nhà sử dụng chủ yếu là gỗ dẫn đến tình trạng trặt phá rừng phòng hộ, rừng đầu nguồn, cho nên việc phát triển vật liệu xây dựng (gạch xây) thay thế các vật liệu truyền thống có ý nghĩa rất quan trọng

Từ các luận cứ trên, việc đề xuất lựa chọn dự án Xây dựng mô hình chuyển giao, ứng dụng và phát triển công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có tại tỉnh Sơn La là rất cấp thiết và hoàn toàn phù hợp với chủ trương, quy hoạch phát triển VLXD của Chính Phủ đến năm 2020

Tỉnh Sơn La có tiềm năng đa dạng cả về nhu cầu và nguồn nguyên liệu phát triển các sản phẩm gạch không nung là hoàn toàn phù hợp với xu thế tất yếu nói trên, đặc biệt là việc áp dụng công nghệ sản xuất “Công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất bằng phương pháp Polyme hóa” Hiện nay, trên địa bàn tỉnh đã và đang có một số cơ sở sản xuất và kinh doanh gạch không nung nhưng đó chỉ là các loại gạch Block lát, tự chèn được làm từ xi măng, cát, đá mạt… trong khi đó các sản phẩm gạch xây không nung đủ tiêu chuẩn xây dựng chậm phát triển Mặt khác các sản phẩm gạch nung khó kiểm soát được chất lượng và ô nhiễm môi trường… Trên địa bàn tỉnh chưa có đơn vị nào triển khai áp dụng công nghệ này

Do vậy Dự án “Xây dựng mô hình ứng dụng công nghệ sản xuất gạch

không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có tại tỉnh Sơn La” cần được triển

khai, thực hiện từ Chương trình hỗ trợ ứng dụng và chuyển giao tiến bộ KH&CN phục vụ phát triển nông thôn và miền núi giai đoạn 2011- 2015, cần sự đầu tư hỗ trợ của Bộ KH&CN góp phần phát triển công nghệ gạch không nung trên địa bàn tỉnh

9.3 Một số căn cứ pháp lý

- Quyết định số 115/2001/QĐ-TTg ngày 01/08/2001 về việc quy hoạch tổng thể ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đến năm 2015 và định hướng đến 2020;

- Quyết định số 121/2008/QĐ-TTg ngày 29.8.2008 về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp vật liệu xây dựng Việt Nam đến 2020;

- Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010 phê duyệt Chương trình phát triển vật liệu xây dựng không nung;

- Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 16 tháng 4 năm 2012 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường sử dụng vật liệu xây không nung và hạn chế sản xuất,

9.4 Chiến lược quy hoạch và kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Sơn La

a Định hướng phát triển

- Về mô hình công nghiệp: Lựa chọn phát triển một số doanh nghiệp lớn giữ vị trí chủ đạo ở các ngành hàng có tiềm năng lợi thế: thuỷ điện, khai thác và chế biến khoáng sản, chế biến nông sản chất lượng cao, xi măng, chế biến nông lâm sản theo chương trình mục tiêu nông lâm nghiệp của tỉnh Tập trung phát triển các doanh nghiệp vừa và nhỏ, ưu tiên phát triển các doanh

nghiệp gắn với nghề và làng nghề, với sản xuất kinh tế hộ gia đình - nhất là các vùng tái định cư thuỷ điện.

- Về công nghệ: Đi thẳng vào công nghệ tiên tiến, với phương châm đi trước, nắm bắt kịp thời và phù hợp với thực tế của tỉnh để sản xuất ra các sản phẩm phù hợp với thị trường trong nước và quốc tế

- Về vốn: Khuyến khích và tạo môi trường thuận lợi cho các nhà đầu tư trong nước và nước ngoài đầu tư phát triển công nghiệp trên địa bàn tỉnh Ngân sách nhà nước giành cho công tác quy hoạch, đào tạo nghề, phát triển

hạ tầng và hỗ trợ kinh phí xử lý môi trường trong các khu, cụm điểm công nghiệp

b Cơ cấu ngành công nghiệp

Năm 2010: công nghiệp khai thác - chế biến khoáng sản: 42%; vật liệu xây dựng 17%; sản xuất và phân phối điện: 15%; chế biến nông sản thực phẩm 15%; các ngành công nghiệp khác 11%

Năm 2015: công nghiệp khai thác - chế biến khoáng sản: 35%; vật liệu xây dựng 15%; sản xuất và phân phối điện: 30%; chế biến nông sản thực phẩm 12%; các ngành công nghiệp khác 8%

Năm 2020: công nghiệp khai thác - chế biến khoáng sản: 36%; vật liệu xây dựng 13%; sản xuất và phân phối điện: 31%; chế biến nông sản thực phẩm 13%; các ngành công nghiệp khác 7%

c Công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng

- Khai thác khoáng sản làm vật liệu xây dựng đủ phục vụ cho các nhà

máy xi măng, gạch, ngói và khai thác đá, cát, sỏi

- Giai đoạn đến năm 2010

+ Sản xuất xi măng: Đầu tư nhà máy xi măng lò quay công suất 2.500 tấn Clanhke/ ngày tại Nà Pát - Mai Sơn dự kiến 2009 nhà máy đi vào sản xuất

+ Sản xuất, phát triển gạch ngói đất sét nung và không nung: Đầu tư một số các cơ sở gạch tuy nen tại Mai Sơn, Quỳnh Nhai, Sốp Cộp, Sông Mã, Phù Yên quy mô 5 - 10 triệu viên/năm/cơ sở phục vụ nhu cầu của tỉnh Củng

cố và phát triển các cơ sở gạch không nung tại Thị xã, Mộc Châu và một số địa bàn khác khi có nhu cầu

Cùng với các nhà máy hiện có và các nhà máy dự kiến xây dựng mới sẽ đảm bảo cung cấp đủ cho nhu cầu của tỉnh là 150 triệu viên vào năm 2010

- Giai đoạn 2011 - 2020

+ Mở rộng các cơ sở đã đầu tư giai đoạn trước, tăng công suất từ 1,3 - 1,5 lần và xây dựng mới các cơ sở sản xuất gạch ngói, nâng công suất lên 280 triệu viên, gấp đôi so với mức năm 2010

+ Khai thác, sản xuất đá các loại phục vụ nội tỉnh

+ Sản xuất và khai thác cát xây dựng đến 2020: Đầu tư khai thác trên sông Mã có công suất 36 - 60 ngàn m3/năm Khai thác cát tại các sông suối có điều kiện trên địa bàn

+ Sản xuất tấm lợp Fibro xi măng: Tập trung nâng cao chất lượng, đưa công suất cơ sở sản xuất tấm lợp đạt 100% công suất Không đầu tư cơ sở sản xuất mới, số thiếu thị trường tự cân đối từ các tỉnh khác

+ Một số loại vật liệu xây dựng khác: Phát huy công suất các cơ sở sản xuất bê tông, cột điện bê tông, cấu kiện lắp ghép nhà sàn Thái Đầu tư cơ sở sản xuất bê tông tươi phục vụ nhu cầu của tỉnh

d Giải pháp

- Sở Xây dựng: thực hiện chức năng quản lý nhà nước về xây dựng, Quy hoạch và tổ chức thực hiện, phát triển ngành công nghiệp vật liệu trên địa bàn

- Các sở: Giao thông vận tải, Khoa học và Công nghệ, Lao động - Thương binh và Xã hội, Tài nguyên và Môi trường theo chức năng nhiệm

vụ được giao xây dựng kế hoạch và tổ chức thực hiện hàng năm phục vụ kịp

thời tiến độ các dự án đầu tư phát triển công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn

- Uỷ ban nhân dân các huyện, thị xã: Phối hợp với Sở Công nghiệp và các ngành chức năng tập trung quản lý tốt các hoạt động công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn quản lý Tổ chức thực hiện công tác đến bù giải phóng mặt bằng đáp ứng yêu cầu tiến độ của các dự án đầu tư

- Định hướng phát triển vật liệu xây dựng của Nhà nước, của tỉnh đặc biệt là đối với việc phát triển vật liệu xây dựng và gạch không nung nhằm bảo

vệ môi trường, tận thu được nguồn nguyên liệu từ hoạt động khai thác chế biến khoáng sản, sản xuất công nghiệp ở địa phương, tạo và phát triển ngành nghề bền vững, phát huy được tiềm năng, thế mạnh của địa phương

- Phục vụ cho chương trình xoá nhà tạm của địa phương, thay đổi thói quen làm nhà gỗ của đồng bào dân tộc

- Khai thác tiềm năng và thế mạnh của tỉnh Miền Núi, đó là nguồn đất đồi rất phong phú với trữ lượng lớn

- Bên cạnh những lý do nêu trên, việc lựa chọn dự án và công nghệ của

dự án góp phần nâng cao trình độ, năng lực công nghệ, nâng cao năng suất, chất lượng, sự cạnh tranh của sản phẩm vật liệu xây dựng không nung nói chung, gạch không nung từ đất đồi nói riêng, tạo sản phẩm gạch xây dựng mới, thúc đẩy sản xuất công nghiệp của tỉnh phát triển

- Việc lựa chọn thực hiện dự án là cần thiết và có tính khả thi về kinh tế -xã hội - môi trường, phù hợp với định hướng phát triển kinh tế - xã hội củaNhà nước nói chung và của tỉnh nói riêng

10 Tính tiên tiến và thích hợp của công nghệ được chuyển giao

10.2 Tính tiến tiến của công nghệ

Tính tiên tiến của công nghệ được thể hiện ở các điểm sau:

- Không ô nhiễm môi trường do không thải khói bụi và chất thải khác Làm sạch thêm môi trường do tận thu các phế thải sản xuất công nghiệp như:

Bã thải khai thác khoáng sản, sỉ than, gạch vỡ,…

- Kiểu dáng gọn, không sử dụng nhiệt nên tiết kiệm năng lượng

- Có thể tự động hoặc bán tự động hóa, có độ ổn định cao; tháo lắp, thao tác vận hành nhanh chóng thuận tiện, đơn giản; việc thay thế, sửa chữa đơn giản, sẵn có…

- Chất lượng gạch tăng lên theo thời gian, tồn tại trong các môi trường (chịu nhiệt, hút ẩm, chống nóng; chịu nén, uốn cao…)

- Sử dụng ít nhân công, bộ máy quản lý gọn nhẹ

- Dây chuyền tự động cho năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm, đảm bảo tính cạch tranh của sản phẩm trên thị trường

10.3 Tính thích hợp của công nghệ áp dụng

- Công nghệ và sản phẩm gạch không nung được tạo ra phù hợp với định hướng của chính phủ và xu thế phát triển thân thiện môi trường ở Việt Nam cũng như ở Sơn La

- Yêu cầu về mặt bằng nhỏ gọn, có thể đặt ở các địa hình khác nhau

- Nguyên liệu đầu vào phù hợp và sẵn có ở địa phương, phụ gia sẵn có trên thị trường

- Có nhiều loại quy mô công suất khác nhau đáp ứng yêu cầu thị trường

- Mức độ đầu cho một dây truyền sản xuất khoảng 50 đồng/viên gạch sản phẩm (gồm dây truyền thiết bị, nhà xưởng và trang thiết bị phụ trợ xe nâng, se súc lật, xe tải…) với mức đầu tư như vậy có thể nói việc chuyển đổi xoá bỏ lò gạch thủ công, lò liên hoàn sang công nghệ này sẽ khả thi hơn so với công nghệ sản xuất gạch không nung khác như: công nghệ sản xuất gạch khí trưng áp ACC;

- Giá thành và chất lượng sản phẩm phù hợp tiêu chuẩn xây dựng, sử dụng vào nhiều mục đích trong xây dựng; giá thành 670 – 700 đồng/viên rẻ hơn sản phẩm gạch đất nung cùng loại

- Mẫu mã sản phẩm đẹp, kích thước tiêu chuẩn, đồng đều, phong phú có thể đặc hoặc rỗng

- Công nghệ được áp dụng tại mô hình của dự án sẽ khai thác được thế mạnh về nguồn nguyên liệu tại chổ của địa phương Sơn La

II MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI DỰ ÁN

- Đào tạo 03 kỹ thuật viên và 17 công nhân làm chủ được công nghệ sản xuất

12 Nội dung

12.1 Mô tả công nghệ chuyển giao

a Nguyên lý cơ bản (Công nghệ chuyển giao)

Công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất hóa đá dựa trên nguyên lý lực tĩnh điện và sự hiện diện của nguyên tố Silic (Si) làm cơ cấu và chất kết dính mạnh mẽ tạo ra hiện tượng ion hóa thành composit vô cơ một loại vật

liệu vô cùng vững chắc Do đặc tính vật liệu như: đất sét có tính âm (-), với vật liệu có nhiều chất (+) magie hay sét, cộng với lực nén chúng với nhau tạo

ra một chất liên kết mới cứng như đá

Trong thực tế, người ta đã sử dụng hỗn hợp cả 2 công nghệ vô cơ và hữu

cơ để chúng bổ sung độ bền cho nhau Dùng composit vô cơ làm nền móng cho đường giao thông (nhất là đường giao thông nông thôn) Khi nền móng đường vừa cứng dải lên mặt một lớp composit chế tạo theo công nghệ hữu cơ (Atphan)

bê tông nhựa, con đường sẽ chịu tải rất tốt Đất sét có 2 lá, mà trong tính khoáng học gọi là nhóm cao lanh, đá tràng kiềm và cực kiềm tạo ra sét 3 lá Sét 2 lá có 1

lá nhôm và 1 silic, sét 3 lá gồm 2 lá silic và 1 lá nhôm Cả lá silic và lá nhôm đều

có điện tích âm (-) Nếu có điều kiện thì nó biến đổi lá nhôm mang điện tích (-) đổi thành là mang điện tích dương (+) sau khi biến đổi điện tích cao lanh sẽ có một đầu âm và một đầu dương Nhờ sự lực hút tĩnh điện sẽ tạo ra các sợi cực bé ngoằn nghèo, gọi là Polymer đó là loại vật liệu kết dính với nhau bền chắc Từ những đặc tính ưu việt của sản phẩm Polymer, người ta đã sử dụng nó làm chất kết dính, thay thế hoàn toàn xi măng chuyền thống

b Cơ chế đóng rắn bê tông truyền thống

Thành phần chính của xi măng portland là các silicate - canxi Để sản xuất xi măng người ta nung hỗn hợp chứa cacbonat canxi (đá vôi) và alumosilicat (đất sét) ở 1450oC để tạo thành clinke Nghiền clinke và trộn với phụ gia để sử dụng Thành phần hóa học của clinke biểu thị bằng hàm lượng % các oxit có trong clinke, dao động trong giới hạn theo bảng 1

Bảng 1 % các ôxyt thường có trong clinke

Cr2O3,

Thành phần khoáng chất trong clinke thường có 4 loại chính: alit (3CaO SiO2 – viết tắt là C3S) , belit (2CaO SiO2 – C2S), alminate- tricanxi (3CaO Al2O3 – C3A), và fero aluminate tetracanxi (4CaO.Al2O3.Fe2O3 – C4AF)

Quá trình đóng rắn của xi măng portland chia làm 3 giai đoạn (theo Baikov,1923 và Rebinder): giai đoạn hoà tan, hoá keo và kết tinh (hình 1)Khi nhào trộn xi măng với nước, xảy ra phản ứng thuỷ hoá giữa C3S và C2S và nước tạo ra các sản phẩm hydrosilicate canxi và Ca(OH)2 Pha alumo (chủ yếu là aluminate tricanxi 3CaO Al2O3) tạo thành hydro aluminate ngậm nước Các sản phẩm mới sinh ra tạo thành dung dịch bão hoà Trong giai đoạn hoá keo, từ dung dịch bão hoà các sản phẩm Ca(OH)2, 3CaO Al2O3 6H2O, CSH mới tạo thành tồn tại ở trạng thái keo phân tán Nước mất dần, các sản phẩm ở thể keo liên kết với nhau thành thể ngưng keo.

Hình 1 Sơ đồ quá trình đóng rắn của xi măng portland

Đến giai đoạn kết tinh, nước ở thể ngưng keo vẫn tiếp tục mất đi, các sản phẩm mới ngày càng nhiều chúng kết tinh lại thành tinh thể, rồi chuyển sang thể liên tinh làm cho cả hệ thống hoá cứng và cường độ tăng

Như vậy quá trình đóng rắn của xi măng portland thực chất là quá trình phản ứng hydrate hóa của các khoáng silicate canxi Trong phản ứng có sự tham gia của H2O

c Cơ chế đóng rắn bằng polyme hóa đất

Davidovits (1988) đã giới thiệu thuật ngữ “Geopolymer” vào năm 1978 Đây là một polymer được trùng hợp từ các khoáng vật thuộc nhóm alumosilicate Thành phần chủ yếu là các nguyên tố silic và nhôm có nguồn gốc địa chất hoặc sản phẩm từ sản xuất (zeolite, tro bay ) Thành phần hoá học của vật liệu geopolymer này giống với zeolite, nhưng chúng biểu hiện là một cấu trúc vô định hình

Sản phẩm tổng hợp có cấu trúc vô định hình đến nửa tinh thể được đặc tên là “Geopolymer” Bao gồm những loại sau:

Công thức kinh nghiệm của poly(sialate): Mn{-(SiO 2 ) z -AlO 2 }n, wH 2 O.

Trong đó : M – các cation kim loại kiềm hay kiềm thổ.

n - mức độ polymer hoá

z- 1,2,3

Ở nhiệt độ thấp hơn 100oC, sự polymer hoá khoáng vật là phản ứng hoá học giữa các oxyt alumino-silicate với polisilicate kiềm tạo thành một khung xương Si – O – Al ; trạng thái vô định hình đến nửa kết tinh cấu trúc các silico-aluminate theo 3 chiều trong không gian là polysialate, polysialate – siloxo, và polysialate –disiloxo

Với tiền thân của polymer hoá khoáng kaolinite, sự đa trùng ngưng bằng phương pháp thuỷ nhiệt ở 150oC/ 5-10 Mpa trong môi trường kiềm, xảy

ra trong vòng 20 giây theo sơ đồ sau:

Cơ chế phản ứng

- (Si2O, Al2O2)n thu được khi nung kaolinite.

Sản phẩm tổng hợp theo cơ chế này không có sự hiện diện của nước trong cấu trúc phân tử, mặt dù môi trường nước là cần thiết trong quá trình phản ứng Điều này trái với cơ chế đóng rắn bằng xi măng portland

d Kết hợp hai cơ chế đóng rắn

Thực nghiệm cho thấy nếu kết hợp hai cơ chế đóng rắn này cùng trong một hệ thống thì chất lượng cao hơn, thời gian đóng rắn nhanh hơn và thời gian đạt cường độ cũng sớm hơn

Đi từ những vật liệu truyền thống là xi măng, cát và các loại khoáng có hoạt tính cao như kaolinite, meta kaolinite, tro bay, muội silic, và một số các thành phần khoáng khác, kết hợp với phụ gia polymer gốc hữu cơ vừa làm chất phân tán, vừa làm tác nhân giữ nước, tăng tính dẽo cho hỗn hợp

Khi kết hợp với nước thì một phần CaO có trong xi măng tạo thành môi trường kiềm, hòa tan một phần silic có trong các khoáng aluminosilicate tạo thành gel – tiền thân của polymer sau khi mất nước Trong điền kiện thủy phân với nhiệt độ thích hợp (từ 20 – 40oC) sẽ xuất hiện sự trùng ngưng của các polymer, với khung xương chủ yếu là Si – O – Al – theo không gian 3 chiều Quá trình này giải phóng một phần nước Nước trong hệ thống ngoài vai trò làm môi trường phản ứng trùng ngưng tạo polymer còn tham gia vào quá trình ninh kết (hydrat hóa) các canxi – silicate có trong linke Như vậy, trong hệ thống có sự hiện điện của hai cơ chế:

- Cơ chế polymer hóa vô cơ từ các khoáng hoạt tính trong môi trường kiềm

- Cơ chế hydrat hóa các khoáng Canxi - silicate có trong xi măng portland.Qua những lần thí nghiệm thử sản xuất gạch từ đất đồi Sơn La cho thấy gạch từ các vật liệu này đạt được các tính năng cơ lý cao, nếu so với gạch nung thì có thể đạt mác 70 trở lên để sử dụng và thay thế gạch đất nung vào các công trình xây dựng

Công nghệ sản xuất gạch không nung với các nguyên liệu chính, gồm: đất đồi được nghiền nhỏ theo tiêu chuẩn (>0.2 mm), hạt trơ các loại (cát, xi măng…), phụ gia bột, phụ gia lỏng

Sơ đồ tích hợp của hai cơ chế đóng rắn trong cùng một hệ thống

Dây chuyền thiết bị công nghệ đồng bộ có nguồn gốc Trung Quốc, Châu

Âu, Nam Mỹ (Brazin) và chế tạo trong nước

Bảng 1: Một số chỉ tiêu cơ học của gạch không nung từ đất đồi

1 Kích thước Mm 220x105x65 TCVN 6355-1:2009

12.2 Thành phần nguyên liệu chủ yếu cho sản xuất 1 viên gạch

12.2.1 Những vấn đề trọng tâm mà dự án cần giải quyết

- Tiếp thu, làm chủ các quy trình công nghệ sản xuất gạch không nung từ nguyên liệu sẵn có của địa phương;

- Tạo được sản phẩm gạch không nung đảm bảo chất lượng, giá thành được thị trường chấp nhận, trước mắt phục vụ ngay cho các công trình công

và của người dân trên địa bàn;

- Xây dựng được mô hình ứng dụng công nghệ sản xuất gạch không nung trên địa bàn tỉnh, từng bước nhân rộng trên địa bàn tỉnh Sơn La, góp phần thực hiện tốt chủ trương, định hướng phát triển vật liệu xây dựng nói chung và gạch không nung nói riêng của Nhà nước và của địa phương;

- Đất đồi sau khi nghiền nhỏ theo tiêu chuẩn, hạt trơ các loại (cát, đá vụn, xỉ than), vôi bột, phụ gia để sản xuất ra gạch không nung có tỷ lệ đất đồi khác nhau từ 15% đến 50% trong tổng số nguyên liệu trên cơ sở xây dựng các công thức phối liệu phù hợp;

- Để đưa nhanh sản phẩm gạch không nung của dự án vào đời sống thì việc thông tin và tuyên truyền đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao nhận thức của người dân, doanh nghiệp đặc biệt là chính quyền địa phương phải tiếp tục có chính sách khuyến khích và bắt buộc các công trình sử dụng vốn ngân sách nhà nước;

Quy trình công nghệ sản xuất

Quy trình cho sản xuất theo sơ đồ các bước công nghệ sau:

Bước 1: Vật liệu đầu vào: Đất, cát, phụ gia được tập chung vào một khu vực Bước 2: Phơi khô vật liệu (đất đồi) đến độ ẩm nhất định

Bước 3: Xử lý đất theo kích thước tiêu chuẩn (>0.2mm).

Bước 4: Ủ đất khô sau khi đã được sử lý tại bước 3 được đưa vào máy trộn, tại đây

đất được trộn đều với phụ gia tạo sự đồng đều về tổ chức hạt

Bước 5: Trộn và phối liệu: gồm đất, hạt trơ và phụ gia.

Bước 6: Tạo hình viên gạch bằng phương pháp ép bán khô

Bước 7: Phơi khô sản phẩm: Sau khi được đưa ra ngoài nhờ băng tải, xếp

thành các chồng, kiêu sau đó để khô trong khoảng thời gian 15-30 ngày (Tùy theo điều kiện thời tiết và chủng loại gạch)

Nước sạch

Cát thô

Phụ gia kết dính

Cát

dự trữ làm gạch K

ho ph

ụ gi a

Gạch sau sản xuất được xếp kiêu

và bảo dương