bao cao ket qua dự án sản xuất thử nhiệm gạch không nung

Hoàn thiện công nghệ sản xuất và thiết kế, chế tạo dây chuyền thiết bị sản xuất gạch không nung từ đất đồi Hoàn thiện công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ, Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo tổng thể dây chuyền đồng bộ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ cùng hệ thống nhà xưởng phục vụ cho dây chuyền sản xuất gạch không nung.Chế tạo, lắp ráp hoàn thiện 01 dây chuyền đồng bộ công suất 5 triệu viênnăm; vận hành, sản xuất thử sản phẩm, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật và ổn định công nghệ.Chuyển giao công nghệ, đào tạo, lắp đặt, vận hành dây chuyền đã chế tạo.Xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở về chất lượng sản phẩm gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ.

3.2.Phương pháp nghiên cứu 22

4 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu 22

5 Các dữ liệu ban đầu để thực hiện các nội dung hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất gạch không nung từ dất đồi Phú Thọ (Đề tài cấp Tỉnh: “Thiết kế, chế tạo thử nghiệm để sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có của tỉnh Phú Thọ”) 23

5.1.Về công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ của đề tài cấp Tỉnh: “Xác lập quy trình công nghệ sản xuất gạch không nung bằng công nghệ polime vô cơ (đất hoá đá) từ các vùng nguyên liệu đất đồi của tỉnh Phú Thọ” 23

5.2.Về nghiên cứu, thiết kế tổng thể và chi tiết của các thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung theo công nghệ đất hoá đá 27

5.3.Chế tạo thử 01 mẫu dây chuyền để ép gạch không nung 29

5.4.Bản vẽ dây chuyền sản xuất gạch không nung của đề tài cấp Tỉnh và một số hình ảnh sản phẩm

29

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 42

I Giới thiệu khái quát về gạch nói chung 42

1 Khái niệm chung 42

2 Ứng dụng 43

3 Phân loại 45

II Gạch không nung - Khái niệm, ưu điểm, nhược điểm của gạch không nung 46

1 Những vấn đề về tác hại của gạch nung hiện nay 46

2 Khái niệm về gạch không nung 48

a Định nghĩa 48

b Phân loại 48

3 Ưu điểm và hạn chế của gạch không nung 49

a Ưu điểm 49

b Hạn chế 50

c So sánh đặc điểm của gạch nung và gạch không nung 51

III Các nhà sản xuất gạch không nung ở Việt Nam và trên thế giới 55

1 Tình hình sản xuất gạch không nung ở Việt Nam 55

2.Tình hình sản xuất gạch không nung trên thế giới 60

3 Các quy định - chính sách của nhà nước về sản xuất và sử dụng gạch không nung 61

IV Kết luận 62

CHƯƠNG 2: HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT

I HOÀN THIỆN VỀ NGUYÊN LIỆU, CÁC BÀI PHỐI LIỆU PHÙ HỢP 63

1 Nghiên cứu, khảo sát và phân tích nguồn nguyên liệu (đất đồi không có khả năng canh tác, cát sông) làm gạch không nung tại Phú Thọ 63

1.1.Vị trí địa lý tỉnh Phú Thọ: 63

1.2.Nguồn nguyên liệu đất đồi làm gạch không nung 65

1.2.1.Điều tra nguyên liệu 65

1.2.2.Chọn lọc khoanh vùng nguyên liệu và lấy mẫu 65

1.3 Lựa chọn khu vực khai thác đất đồi - triển khai dự án 71

1.3.1.Một số đặc điểm: 71

1.3.2.Nhận xét chung: 72

1.3.3.Phân tích thành phần và tính chất cơ lý của nguyên liệu đất đồi 73

1.4 Điều tra khảo sát nguồn nguyên liệu khác của địa phương phục vụ sản xuất gạch không nung từ đất đồi 74

1.4.1.Nguồn nguyên liệu cát, sỏi 74

2.1 Những vấn đề chung về sự hình thành viên gạch không nung từ đất đồi 76

2.2 Nguyên lý và công nghệ kết dính trong sản xuất gạch không nung từ đất đồi 78

2.2.1.Cơ chế đóng rắn bê tông truyền thống (công nghệ sử dụng xi măng làm chất kết dính) 78 2.2.2.Cơ chế đóng rắn bằng polyme hóa đất 79

2.2.3.Kết hợp hai cơ chế đóng rắn 80

2.2.4.Thành phần chủ yếu của viên gạch không nung từ đất đồi theo cơ chế đóng rắn polyme vô cơ 81

2.3 Ảnh hưởng của các thành phần đến chất lượng viên gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ

81

2.3.1.Ảnh hưởng của đất đồi Phú Thọ đến viên gạch81

2.3.2.Ảnh hưởng của thành phần cát trong hỗn hợp ép gạch83

2.3.3.Ảnh hưởng của các chất kết dính (vôi bột hoặc xi măng) tới chất lượng viên gạch 84

3 Hoàn thiện, lựa chọn phụ gia phù hợp cho quá trình đông kết viên gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu ở Phú Thọ 86

3.1 Cơ chế đóng rắn của viên gạch từ đất đồi 86

3.2 Các loại phụ gia cho quá trình hình thành viên gạch 87

3.2.1.Phụ gia cho cơ chế kết tinh: 87

3.2.2.Phụ gia cho cơ chế hình thành polime vô cơ 89

4 Hoàn thiện tối ưu hoá tỷ lệ đất đồi với chất kết dính xi măng 90

4.1 Khái niệm về chất kết dính 90

4.2 Chất kết dinh được sử dụng trong công nghệ sản xuất gạch không nung 91

4.3 Gạch không nung từ đất đồi trên cơ sở công nghệ polime vô cơ và chất kết dính 92

4.4 Tỉ lệ chất kết dính xi măng và các chất khác 92

5 Hoàn thiện và tối ưu hoá tỷ lệ đất đồi với chất phụ gia95

6 Hoàn thiện và tối ưu hoá tỷ lệ nước trong bài phối liệu cho công nghệ sản xuất và chất lượng sản phẩm 96

6.1 Các ảnh hưởng của nước tới tính công nghệ của sản xuất gạch không nung từ đất 96

6.2 Tỉ lệ nước với hỗn hợp làm gạch 97

6.3 Phương pháp xác định lượng nước cho 01 mẻ trộn 98

7 Hoàn thiện một số bài phối liệu phù hợp cho sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ

99

7.1 Thành phần chủ yếu của viên gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ theo cơ chế polyme vô cơ

99

7.2 Ảnh hưởng của các thành phần trong viên gạch đến chất lượng viên gạch 99

7.2.1 Ảnh hưởng của đất đồi Phú Thọ đến viên gạch 99

7.2.2 Ảnh hưởng của thành phần cát trong hỗn hợp làm gạch không nung 100

7.2.3 Ảnh hưởng của vôi bột hoặc xi măng tới chất lượng viên gạch 100

7.3 Phương pháp tính toán xác định thành phần viên gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ (lý thuyết và thực hành) 101

7.3.1 Phương pháp tính toán lý thuyết 101

7.3.2 Kiểm tra bằng thực hành (xem các mẫu phiếu kiểm định) 102

II HOÀN THIỆN CÁC QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG

103

1 Hoàn thiện thiết kế tổng thể sản xuất gạch không nung từ đất đồi và các vật liệu khác 103

1.1 Căn cứ thiết kế 103

1.2 Sơ đồ thiết bị trong dây chuyền và vị trí lắp đặt trong xưởng sản xuất 105

1.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất dồi Phú Thọ106

1.3.1 Thuyết minh cho dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 106

1.3.2 Nhân công dây chuyền và yêu cầu kĩ thuật của công nhân vận hành 111

1.4 Thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 111

2.2.4 Phụ gia được lựa chọn và phương pháp xử lý, pha chế 124

2.2.5 Nước và các yêu cầu kỹ thuật về nước trong quá trình trộn hỗn hợp ép 124

3 Hoàn thiện công nghệ định lượng, phối trộn các nguyên liệu đầu vào trước khi ép tạo hình sản phẩm 126

3.1 Đặt vấn đề 126

3.2 Phương pháp tính toán phối trộn (lý thuyết và thực hành) 127

3.3 Sơ đồ công nghệ định lượng, phối trộn và thiết bị kèm theo 127

3.3.1 Sơ đồ công nghệ định lượng và phối trộn 127

3.3.2 Thiết bị và mô tả công nghệ định lượng, phối trộn liệu 128

4 Hoàn thiện chế độ, công nghệ ép tối ưu 131

4.1 Đặt vấn đề 131

4.2 Lực ép cho viên gạch và ảnh hưởng của các hợp phần trong viên gạch không nung từ đất đồi đến lực ép tạo hình viên gạch 132

4.2.1 Ảnh hưởng của thành phần đất đồi đến lực ép tạo hình viên gạch 132

4.2.2 Ảnh hưởng của thành phần cát trong viên gạch không nung từ đất đồi 134

4.2.3 Ảnh hưởng của nước tới lực ép định hình viên gạch 135

4.3 Lựa chọn lực ép tối ưu cho sự hình thành viên gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 136

4.4 Đề xuất 01 phương án ép gạch tối ưu 136

5 Hoàn thiện công nghệ và kỹ thuật bảo dưỡng viên gạch sau khi ép tạo hình sản phẩm 137

5.1 Đặt vấn đề 138

5.2 Ảnh hưởng của dưỡng hộ gạch đến chất lượng viên gạch 139

5.3 Xác định thời gian cần thiết để bảo dưỡng gạch, lựa chọn phương án bảo dưỡng gạch 141

5.4 Thiết bị phục vụ bảo dưỡng gạch 142

5.4.1 Bảo dưỡng giai đoạn 1 (6÷12 giờ) 142

5.4.2 Bảo dưỡng giai đoạn 2 - Giai đoạn cơ bản (2 ngày) 142

6 Hoàn thiện công nghệ bóc khuôn (chông dính, sây sứt sản phẩm gạch) 142

6.1 Đặt vấn đề 143

6.1.1 Các tiêu chuẩn Việt Nam về gạch đất sét nung 143

6.1.2 Hợp chuẩn tiêu chuẩn gạch dất sét nung cho các loại gạch không nung 143

6.1.3 Nhóm chất lượng bề mặt của gạch nói chung và một số khuyết tật bề mặt hay gặp phải của

gạch không nung từ đất đồi 144

6.2 Nguyên nhân gây ra các khuyết tật bề mặt viên gạch không nung từ đất đồi 145

6.3.1 Khắc phục trên thiết bị - khâu thiết kế, tính toán 148

6.3.2 Khắc phục từ việc chọn vật liệu đưa vào và xử lý ban đầu vật liệu làm gạch.149

6.3.3 Khắc phục các khâu trong công nghệ sản xuất gạch 149

7 Hoàn thiện phương pháp, công nghệ xây dựng bằng gạch không nung đất đồi Phú Thọ 151

7.1 Đặt vấn đề 151

7.2 Đặc điểm của gạch đất hóa đá từ đất đồi Phú Thọ 153

7.3 Những thay đổi trong công nghệ xây dựng từ gạch không nung 154

7.3.1 Quy trình công nghệ xây tường từ gạch 154

7.3.2 Sự khác nhau giữa việc xây gạch đất sét nung với gạch không nung từ đất 157

CHƯƠNG 3: HOÀN THIỆN THIẾT KẾ TỔNG THỂ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GẠCH

1 Hoàn thiện thiết kế tổng thể nguyên lý dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi

1.1 Căn cứ hoàn thiện thiết kế tổng thể dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 161

1.2 Sơ đồ thiết bị trong dây chuyền gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 162

1.3 Mô tả hoạt động dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất dồi Phú Thọ 164

1.3.1 Các bước hoạt động của dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ

164

1.3.2 Nhân công dây chuyền và yêu cầu kĩ thuật của công nhân vận hành 168

1.3.3 Mặt bằng nhà xưởng 169

1.3.4 Yêu cầu về năng lượng và nước phục vụ 169

1.4 Những thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 170

2 Hoàn thiện thiết kế thiết bị nghiền nguyên liệu đầu vào (đất) và vật liệu phục vụ ép gạch

173

2.1 Hoàn thiện thiết kế sơ đồ nguyên lý điều khiển của máy nghiền, mạch bảo vệ thiết bị trong quá trình nghiền 173

2.1.1 Khái niệm chung 173

2.1.2 Đặc điểm của vật liệu làm gạch không nung từ đất 175

2.1.3 Nguyên lý làm việc của thiết bị nghiền đất 175

2.2 Hoàn thiện thiết kế bộ chuyển động máy nghiền, tính toán thiết kế máy nghiền đất phù hợp với dây chuyền 5 triệu viên/năm 176

2.3.Hoàn thiện thiết kế và lựa chọn vật liệu cho cánh nghiền đất 177

2.3.1 Đặt vấn đề 177

2.3.2 Một số vật liệu được thử nghiệm làm dao phay, nghiền và thời gian sử dụng chúng trong máy phay nghiền vật liệu sản xuất gạch 177

2.3.3 Đề suất 1 phương án mới để chế tạo dao nghiền đất 178

2.3.4 Chế độ gia công và nhiệt luyện dao phay nghiền đất và vật liệu ép gạch 178

2.4.Hoàn thiện phương pháp làm giảm độ bám dính vật liệu khi nghiền 180

2.4.1 Đặt vấn đề 180

2.4.2 Nguyên lý hoạt động và kết cấu bộ gạt vật liệu bám dính buồng nghiền 180

3 Hoàn thiện thiết kế hệ thống thiết bị định lượng 3 thành phần tự động cho dây chuyền

182

3.1 Hoàn thiện thiết kế sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị định lượng tự động 3 thành phần cho quy trình trộn hỗn hợp ép. 182

3.1.1 Đặt vấn đề 182

3.1.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị 183

3.2.Hoàn thiện thiết kế cơ cấu đóng mở cửa cấp liệu bằng khí nén 184

3.2.1 Đặt vấn đề 184

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị 184

3.2.3 Tính toán hệ thống khí nén cho cửa đóng, mở vật liệu 185

4 Hoàn thiện thiết kế thiết bị trộn hỗn hợp ép gạch 186

4.1.Hoàn thiện thiết kế cơ cấu cấp nước đã trộn hỗn hợp ép theo dạng phun mưa áp lực cao 186

4.1.1 Đặt vấn đề 186

4.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp nước dạng mưa áp lực cao 186

4.1.3 Tính toán kích thước dàn phun nước và bơm áp lực 187

4.2.Hoàn thiện thiết kế dạng cánh trộn hỗn hợp ép187

4.2.1 Điều kiện hoạt động cánh trộn vật liệu 187

5.2 Hoàn thiện thiết kế điều chỉnh việc cấp nước đã được trộn phụ gia vào máy trộn liệu theo

mẻ trộn trên thùng trộn 191

5.2.1 Đặt vấn đề 191

5.2.2 Nguyên lý điều chỉnh lượng nước đã trộn phụ gia vào máy trộn liệu 191

5.2.3 Lựa chọn loại bơm nước, dạng dàn phun mưa 192

6 Hoàn thiện thiết kế thiết bị máy ép gạch không nung thủy lực tạo hình sản phẩm 193

6.1.Hoàn thiện thiết kế kiểu dáng, bộ khung gá phù hợp 193

6.2.Hoàn thiện sơ đồ thuỷ lực có tốc độ cao để tăng năng suất sản xuất 193

6.2.1 Cơ sở tính toán 193

6.2.2 Nguyên lý hoạt động 194

6.2.3 Tính toán thiết kế hệ thủy lực 194

6.3.Hoàn thiền thiết kế khuôn và lựa chọn nguyên vật liệu chế tạo khuôn gạch 197

6.3.1 Đặt vấn đề 197

6.3.2 Một số vật liệu được thử nghiệm làm tấm lót khuôn ép gạch không nung từ đất đồi và thời gian sử dụng chúng trong máy ép gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ. 197

6.3.3 Chế độ gia công và nhiệt luyện tấm lót khuôn ép gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 197

6.4.Hoàn thiện thiết kế xi lanh thuỷ lực để giảm các sự cố xảy ra trong quá trình hoạt động 198

6.4.1 Điều kiện hoạt động của hệ thống xilanh thủy lực trên máy ép gạch không nung từ đất đồi Phú

7.2.2 Thuyết minh hoàn thiện nguyên lý điều khiển dây chuyền 203

8 Hoàn thiện thiết kế phần mềm đồng bộ dây chuyền 204

9 Hoàn thiện thiết kế tủ điều khiển chung cho cả dây chuyền 204

CHƯƠNG 4: HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT ĐỒI PHÚ THỌ 206

1 Hoàn thiện công nghệ chế tạo thiết bị máy nghiền vật liệu ép trước và sau trộn hỗn hợp ép

206

1.1.Quy trình công nghệ tạo phôi hàn cho thân máy nghiền vật liệu 206

1.2.Hoàn thiện thiết kế gia công thân máy nghiền 206

1.2.1 Điều kiện làm việc của thân máy nghiền 206

1.2.2 Lựa chọn vật liệu làm thân máy nghiền 207

1.2.3 Hình dạng thân máy nghiền 207

1.2.4 Kết cấu thân máy 207

1.2.5 Quy trình công nghệ chế tạo thân máy nghiền 207

1.3.Hoàn thiện thiết kế, chế tạo bộ truyền chuyển động của máy nghiền 208

1.3.1 Nguyên lý làm việc của thiết bị nghiền đất đồi 208

1.3.2 Xác định công suất động cơ nghiền 209

1.3.3 Năng suất nghiền 209

1.3.4 Tóm tắt đặc tính kỹ thuật máy nghiền đất cho dây chuyền đã thiết kế 210

1.3.5 Bộ chuyển động của máy nghiền 210

1.4.Hoàn thiện thiết kế, gia công dao nghiền 211

1.4.1 Điều kiện làm việc của dao phay, nghiền vật liệu sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú

1.4.2 Chế độ gia công và nhiệt luyện dao phay nghiền đất và vật liệu ép gạch 211

1.5.Hoàn thiện thiết kế các bộ đồ gá gia công chi tiết trên máy nghiền 213

1.5.1 Các cụm chi tiết trên máy nghiền 213

1.5.2 Một số đồ gá điển hình để gia công chi tiết trên máy nghiền213

1.6.Hoàn thiện chế tạo bộ chống dính vật liệu khi nghiền 214

1.6.1 Đặt vấn đề 214

1.6.2 Nguyên lý hoạt động và kết cấu bộ gạt vật liệu bám dính buồng nghiền 214

2 Hoàn thiện công nghệ chế tạo thiết bị định lượng vật liệu 3 thành phần 216

2.1 Hoàn thiện quy trình công nghệ hàn và đồ gá hàn hệ khung, xi lô chứa vật liệu, xilanh khí nén, động cơ rung của thiết bị 216

2.1.1 Các kết cấu hàn trên thiết bị định lượng 03 thành phần (Khung, thùng chứa vật liệu, thùng cân và hệ thống vận chuyển vật liệu vào thùng cân, các thiết bị khí nén và động cơ rung) 216

2.1.2 Các đồ gá để hàn hệ khung, thùng chứa liệu, thùng cân của thiết bị định lượng cân 3 thành phần 217

2.2.Hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo ray và cơ cấu gá lắp senso cân định lượng 218

2.3 Hoàn thiện quy trình công nghệ gá lắp, can chỉnh sau lắp ráp của thiết bị định lượng vật liệu 3 thành phần 219

2.3.1 Phần cơ khí - khí nén 220

2.3.2 Phần điện điều khiển và động lực 220

3 Hoàn thiện công nghệ chế tạo thiết bị trộn hỗn hợp ép gạch 221

3.1.Hoàn thiện quy trình hàn tổ hợp khung và đồ gá hàn cho thân máy trộn hỗn hợp ép 221

3.2.Hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo cánh trộn, cơ cấu xả vật liệu 222

3.2.1 Cánh trộn 222

3.2.2 Cơ cấu vật liệu sau trộn 223

3.3.Hoàn thiện quy trình gá, lắp, căn chỉnh của thiết bị trộn hỗn hợp ép gạch 223

4 Hoàn thiện công nghệ chế tạo thiết bị trộn định lượng, hòa tan phụ gia lỏng và cấp nước theo định lượng cho thiết bị trộn 224

4.1 Hoàn thiện quy trình công nghệ hàn tổ hợp thân, khung, giá đặt thiết bị và các loại đồ gá hàn khi chế tạo 224

4.2 Hoàn thiện quy trình gia công các chi tiết nhỏ được lắp ráp vào máy: Trục, cánh trộn phụ gia, bộ gá động cơ khuấy, bộ gá senso định lượng nước, phụ gia lỏng 226

4.2.1 Cánh khuấy, trục khuấy 226

4.2.2 Các cơ cấu gá động cơ, senso trên máy 226

4.3.Hoàn thiện quy trình lắp ráp, điều chỉnh, sau khi tổ hợp thiết bị 227

5 Hoàn thiện thiết kế, chế tạo máy ép tạo hình sản phẩm gạch không nung 228

5.1 Hoàn thiện quy trình công nghệ gia công: Thân máy ép, bàn máy ép cơ cấu dẫn hướng bàn ép, cơ cấu dẫn hướng bộ phận cấp liệu vào khuôn ép, cơ cấu gá lắp bàn ép, cơ cấu lắp gá cấp liệu, cơ cấu lắp gá đẩy gạch 228

5.1.1 Tạo phôi để chuẩn bị chế tạo 229

5.1.2 Gia công trên các loại máy gia công cơ khí (tiện, phay, bào, khoan, ta rô,…) 230

5.1.3 Hàn tổ hợp thành khung, bệ để gá, lắp các chi tiết đã gia công 231

5.1.4 Lắp ráp thành cụm chi tiết 231

5.1.5 Thử nguội sau khi gá lắp 232

5.2 Hoàn thiện quy trình và xác định các thông số gia công ảnh hưởng đến khuân gạch không

5.3 Chế độ gia công và nhiệt luyện tấm lót khuôn ép gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 233

5.3.1.Chế độ gia công 233

5.3.2.Chế độ thấm than và nhiệt luyện 233

5.4 Hoàn thiện quy trình công nghệ gia công bộ xi lanh ép chính, bộ xi lanh đẩy và xi lanh tốc

độ cao cho quá trình ép gạch không nung 234

5.5 Hoàn thiện quy trình gia công và xác định các thông số ảnh hưởng đến hệ thống thuỷ lực trên máy ép gạch 236

1.5.1 Các thông số kỹ thuật của hệ thống thủy lực ép gạch không nung 236

1.5.2 Mô tả chu kỳ ép gạch không nung 236

1.5.3 Lựa chọn các chi tiết trong hệ thủy lực 236

1.6.Bơm thủy lực (lưu lượng và áp lực) 237

1.7 Hoàn thiện quy trình lắp ráp máy ép sau khi đã chế tạo xong các cụm chi tiết (phần cơ khí, thuỷ lực và lắp ráp tủ điện điều khiển trên máy) 238

1.7.1 Kết cấu máy ép gạch không nung thủy lực từ đất đồi Phú Thọ 238

1.7.2 Quy trình lắp ráp máy ép sau khi đã chế tạo xong các cụm chi tiết và chi tiết 242

1.8.Hoàn thiện, chế tạo hệ thống đồ gá hàn cho quá trình gia công thân máy ép, bàn máy ép 243

1.8.1 Vấn đề ứng suất nhiệt và biến dạng khi hàn tổ hợp khung máy 243

1.8.2 Mô tả đồ gá hàn khung máy 243

1.8.3 Quy trình hàn gá khung máy ép 244

1.9.Hoàn thiện chế tạo đồ gá gia công các chi tiết trên máy ép gạch không nung 245

1.9.1 Các chi tiết cơ khí cần gia công trên máy ép gạch không nung 245

1.9.2 Các nguyên công thường gặp khi gia công các dạng chi tiết lắp ráp trên máy ép gạch 246

1.9.3 Các loại đồ gá cơ bản cho các chi tiết cần gia công 247

1.10.Hoàn thiện chế tạo đồ gá lắp ráp hệ thống thuỷ lực trên máy ép 248

1.10.1 Hệ thống thủy lực trên máy ép thủy lực 248

1.10.2 Đồ gá lắp ráp hệ thủy lực trên máy 250

CHƯƠNG 5: HOÀN THIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ XƯỞNG 253

1 Hoàn thiện thiết kế tổng thể mặt bằng nhà xưởng và lắp đặt thiết bị dây chuyền 253

1.1.Tổng quan về thiết kế nhà xưởng sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 253

1.2.Mặt bằng kiến trúc 254

1.2.1 Căn cứ thiết kế mặt bằng kiến trúc 254

1.2.2 Các khu vực công nghệ, khu điều hành chính của xưởng sản xuất gạch không nung 254 1.2.3 Các quy chuẩn và tiêu chuẩn thiết kế cần áp dụng 255

1.2.4 Nhu cầu sử dụng đất của nhà xưởng sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ công suất

5 triệu viên/năm 255

1.3 Giải pháp cấp, thoát nước, xử lý nước thải (nước mưa) và PCCC 256

1.3.1 Giải pháp cấp điện, nước, PCCC 256

1.3.2 Lựa chọn trạm biến áp cho xưởng sản xuất gạch 260

1.4 Đánh giá tác động môi trường sơ bộ 260

1.4.1 Những ảnh hưởng đến môi trường của xưởng sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 260

1.4.2 Biện pháp giảm nhẹ các tác động tiêu cực đến môi trường nhà máy261

1.4.3 Chương trình giám sát môi trường 262

2 Hoàn thiện thiết kế phần điện động lực trong xưởng đến từng thiết bị trong dây chuyền

262

2.1.Mức độ tiêu thụ của các hộ trong nhà máy 263

2.1.1 Danh sách thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 263

2.1.2 Hệ thống chiếu sáng 269

2.1.3 Hệ thống điện sinh hoạt, văn phòng (máy tính ,máy photo, máy fax,…) 269

2.2.Lựa chọn máy biến áp sử dụng trong dự án 269

2.3.Lựa chọn dây dẫn điện và thiết bị đóng cắt cho nhà máy 269

2.3.1 Dây dẫn tổng từ trạm biến áp vào tủ phân phối chung 269

2.3.2 Thiết bị đóng cắt điện tự phân phối 269

2.3.3 Dây dẫn vào các máy trong dây chuyền và số lượng dây dẫn 269

2.3.4 Dây dẫn từ tủ tổng vào tủ điều khiển 270

2.3.5 Thiết bị chiếu sáng bảo vệ xưởng 270

2.3.6 Thiết bị văn phòng và chiếu sáng văn phòng 271

3 Hoàn thiện thiết kế hệ thống cấp nước trong xưởng sản xuất, bảo dưỡng và sinh hoạt

271

3.1 Giải pháp cấp, thoát nước, xử lý nước thải (nước mưa) và PCCC 271

3.1.1 Giải pháp cấp nước, sản xuất và sinh hoạt 271

3.1.2 Hệ thống thoát nước 272

3.1.3 Hệ thống xử lý nước thải (nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn) 275

3.1.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) 275

CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ 01 DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT ĐỒI PHÚ THỌ CÔNG SUẤT 5 TRIỆU VIÊN/NĂM LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, CHUYỂN

I CHẾ TẠO THỬ 01 DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TỪ ĐẤT ĐỒI

II LẮP ĐẶT DÂY CHUYỀN SAU CHẾ TẠO 276

1 Đơn vị lắp đặt 276

2 Đơn vị nhận dây chuyền sau lắp đặt 276

3 Quy trình lắp đặt dây chuyền thiết bị 276

3.1 Căn cứ lắp đặt dây chuyền 276

3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất dồi Phú Thọ và các phụ gia, chất độn khác; nhân công cho dây chuyền công nghệ 278

3.2.1 Thuyết minh cho dây chuyền công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ và các

3.2.2 Nhân công dây chuyền và yêu cầu kĩ thuật của công nhân vận hành 283

3.3 Danh sách chi tiết các thiết bị theo thứ tự dây chuyền sản xuất được chuyển giao 283

4 Quy trình kỹ thuật thao tác các bước công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú

4.1.Các bước công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 285

4.2 Vệ sinh, bảo dưỡng, sửa chữa và những hỏng hóc thường gặp 289

4.2.1 Vệ sinh, bảo dưỡng hàng ngày 289

4.2.2 Vệ sinh bảo dưỡng, kiểm tra tuần 290

5.1.2 Nhân viên trong dây chuyền 292

5.1.3 Tài liệu của dây chuyền khi vận hành và chức trách của các nhân viên khi vận hành 292

5.2.Về tổ chức bảo đảm an toàn lao động trong sản xuất 293

5.3.Công tác kiểm tra bảo hộ lao động và an toàn vệ sinh lao động 294

5.4.Khi xảy ra sự cố mất an toàn lao động 294

5.5.Một số quy trình an toàn lao động cơ bản trong dây chuyền 294

5.5.1 Quy trình an toàn lao động về thiết bị điện trong dây chuyền 294

5.5.2 Quy trình an toàn lao động khi sử dụng các bộ phận có áp lực cao (thủy lực,khí nén) 294

5.5.3 Quy trình an toàn khi sử dụng các thiết bị nghiền, trộn 295

5.5.4 Quy trình an toàn khi sử dụng các loại băng tải vận chuyển 295

5.5.5 Quy định an toàn lao động khi vận chuyển bằng xe thô sơ (xe cải tiến, thủy lực đẩy tay,…)

295

III CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ VÀ ĐÀO TẠO CÔNG NHÂN TRONG DÂY CHUYỀN

295

1 Chuyển giao công nghệ 295

1.1 Công nghệ sử dụng trong dây chuyền 295

1.2 Các công thức phối trộn vật liệu thường dùng trong dây chuyền 296

1.3 Vận hành, sửa chữa và công tác an toàn khi sử dụng cá thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung 297

1.3.1 Kết cấu và nguyên lý hoạt động của các thiết bị cơ bản trong dây chuyền 297

1.3.2 Thao tác trên dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi màu đỏ hoặc màu vàng 300

1.3.3 Các vấn đề cần chú ý khi sản xuất gạch không nung từ đất đồi và sử dụng dây chuyền gạch

2.1 Các vấn đề chung về đào tạo công nghệ sản xuất gạch không nung 305

2.2 Nội dung đào tạo công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 306

2.2.1 Bài 1: Công nghệ xử lý vật liệu đầu vào 306

2.2.2 Bài 2: Kỹ thuật phối trộn vật liệu và định lượng vật liệu 317

2.2.3.Bài 3: Kỹ thuật ép gạch trên máy ép thuỷ lực 326

2.2.4 Bài 4: Dưỡng hộ viên gạch sau ép định hình 333

2.2.5 Bài 5: Kiểm tra 1 giờ sau khi đã lên lớp xong phần lý thuyết 338

CHƯƠNG 7: XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ VÀ CHẤT LƯỢNG GẠCH KHÔNG NUNG

345

1 Những vấn đề chung về tiêu chuẩn gạch xây 345

2 Các tiêu chuẩn cơ sở được dự án xây dựng 345

CHƯƠNG 9: KẾ LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 347

1.Kết luận 347

2.Kiến nghị, đề xuất 349

BẢNG BIỂU

Bảng 1: Mẫu chọn tự nhiên 26

CHƯƠNG 1 33

Bảng 1.1: So sánh gạch đất sét nung với gạch không nung từ đất, đá, cát và phụ gia khác 51

Bảng 1.2: So sánh gạch đất sét nung với gạch siêu nhẹ 53

Bảng 1.3: Dự tính nhu cầu gạch không nung theo từng vùng kinh tế 59

Bảng 1.4: Dự tính số dây chuyền gạch không nung cần phát triển 60

Bảng 2.3: Kết quả phân tích thành phần hóa học chính, mẫu đất tại Thanh Sơn 74

Bảng 2.4: Một số tính năng của gạch không nung từ đất đồi 77

Bảng 2.5: Thành phần các oxyt kim loại thường có trong clinke78

Bảng 2.6: Sự thay đổi bền nén theo thành phần đất trong viên gạch 82

Bảng 2.7: Ảnh hưởng của thành phần đất đến độ mài mòn của mũi dao nghiền hỗn hợp ép gạch không nung từ đất 83

Bảng 2.8: Thành phần đất ảnh hưởng đến sự bám dính đất trên khuôn ép gạch (với 01 loại khuôn gạch) - lực ép đơn vị: 80 kg/cm2 83

Bảng 2.9: Ảnh hưởng của thành phần cát đến: bền nén, tạo hình và lực ép trên viên gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 84

Bảng 2.10: Ảnh hưởng của xi măng đến tính chất cơ, lý viên gạch 85

Bảng 2.11: Tiêu chuẩn gạch nung TCVN 1451:1986 93

Bảng 2.12: Lượng xi măng trong viên gạch với từng loại mác gạch khác nhau (Với lượng đất là 40% cho 01 viên gạch) 94

Bảng 2.13: Giá thành viên gạch polyme vô cơ 95

Bảng 2.14: Ảnh hưởng của đất đồi Phú Thọ đến viên gạch 100

Bảng 2.15: Ảnh hưởng của thành phần cát đến: bền nén, tạo hình và lực ép trên viên gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 100

Bảng 2.16: Ảnh hưởng của xi măng đến tính chất cơ, lý viên gạch 100

Bảng 2.16: Kết quả kiểm định các loại gạch polyme vô cơ (Kiểm định 15/5/2013) 103

Bảng 2.17: Thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ 112

Bảng 2.18: Thành phần vật liệu tạo nên viên gạch đất đồi theo công nghệ polyme vô cơ 116

Bảng 2.19: Công tác xử lý vật liệu ép gạch ảnh hưởng đến chất lượng và giá thành viên gạch

118

Bảng 2.20: So sánh hiệu quả kinh tế giữa việc xử lý triệt để và không xử ký đất 118

Bảng 2.21: So sánh giá thành giữa 2 phương án xử lý đầu vào của vật liệu làm gạch 119

Bảng 2.22: Thiết bị công nghệ trong khu vực phối trộn và định lượng 130

Bảng 2.23: Thành phần đất sét, đất đồi có độ ẩm 18% ÷ 20% ảnh hưởng đến cường độ viên gạch không nung (lực ép 80kg/cm 2 )133

Bảng 2.24: Thành phần đất sét, đất đồi ảnh hưởng đến chế độ ép - lực ép đơn vị 134

Bảng 2.25: Ảnh hưởng của kích thước hạt cát tới lực ép tạo hình viên gạch (lượng cát chứa là 55% trong viên gạch) 135

Bảng 2.26: Thành phần nước ảnh hưởng tới lực ép định hình viên gạch (cho thành phần viên gạch: 35% đất đồi, 55% cát, 10% xi măng) 136

Bảng 2.27: So sánh các chỉ tiêu kỹ thuật của gạch qua 2 phương án ép(ép 1 chiều và ép 2 chiều)

Bảng 5.2: Thống kê diện tích đất phương án chọn. 255

Bảng 5.3: Nhu cầu điện cho xưởng sản xuất gạch không nung 256

Bảng 5.4: Danh mục thiết bị và công suất tiêu thụ 264

Bảng 5.5: Danh mục và kích thước dây điện vào thiết bị tiêu thụ điện 270

Bảng 6.4: Những hỏng hóc phần điện điều khiển thường gặp 291

Bảng 6.5: Thành phần vật liệu tạo nên viên gạch đất đồi theo công nghệ polime vô cơ 307

Bảng 6.6: Công tác xử lý ảnh hưởng đến chất lượng và giá thành viên gạch 309

Bảng 6.7: So sánh hiệu quả kinh tế giữa việc xử lý triệt để và không xử ký đất 309

Bảng 6.8: So sánh giá thành giữa 2 phương án xử lý đầu vào của vật liệu làm gạch 310

Bảng 6.9: Kết quả kiểm định gạch sau sản xuất 322

Bảng 6.10: Thiết bị công nghệ trong khu vực phối trộn và định lượng 325

Bảng 6.11: Thành phần đất sét, đất đồi có độ ẩm 18÷20% ảnh hưởng đến cường độ ban đầu của viên gạch không nung (lực ép 80kg/cm2) 329

Bảng 6.12: Thành phần đất sét, đất đồi ảnh hưởng đến chế độ ép - lực ép đơn vị 329

Bảng 6.13: Ảnh hưởng của kích thước hạt cát tới lực ép tạo hình viên gạch (lượng cát chứa là 55% trong viên gạch) 330

Bảng 6.14: Thành phần nước ảnh hưởng tới lực ép định hình viên gạch (cho thành phần viên gạch: 35% đất đồi, 55% cát, 10% xi măng) 331

Bảng 6.15: So sánh các chỉ tiêu kỹ thuật của gạch qua 2 phương án ép(ép 1 chiều và ép 2 chiều)

332

Bảng 6.16: Lượng nước bay hơi (%) so với lượng nước đưa vào nhào trộn, cường độ chịu nén của gạch không nung từ đất đồi với các phương pháp bảo dưỡng khác nhau 336

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của dự án

Nước ta hiện đang trong thời kỳ xây dựng, tốc độ tăng trưởng về xây dựng tăng 25.4% trongnăm 2004; dự tính đến năm 2025, sẽ tăng trưởng tới 45% (Số liệu của Vụ Kiến trúc, Quy hoạch xâydựng - Bộ Xây dựng) Đồng nghĩa với nhu cầu về vật liệu xây dựng nói chung và gạch xây nói riêng

sẽ tăng rất nhanh Theo số liệu của Hội Vật liệu xây dựng, năm 2012 ngành Xây dựng đã tiêu thụkhoảng 20 tỉ viên gạch xây tiêu chuẩn, ước tính đến năm 2020, só lượng gạch xây tiêu thụ sẽ vàokhoảng 40 tỉ viên Tương đương với lượng đất làm gạch là 60 triệu m3, tiêu tốn khoảng gần 3000 hađất trồng trọt, hao phí khoảng 6 triệu tấn than và thải ra môi trường 24.0 triệu tấn khí CO2 Với tốc độ

đã nêu trên, việc sản xuất gạch xây bằng công nghệ nung sẽ tán phá và hủy hoại môi trường một cáchtàn khốc, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe của người dân Các làng nghề sảnxuất gạch, ngói ở nước ta hiện nay đã chứng minh điều này Trước vấn đề này, gạch nung đã trởthành gánh nặng của xã hội, cản trở sự phát triển của ngành xây dựng trong tương lai Để phát triểnngành xây dựng một cách bền vững, gạch không nung bắt đầu trở thành cứu cánh của ngành vật liệuxây dựng hiện tại và trong tương lai, nó đã được sử dụng rộng rãi trong các nước phát triển trên thếgiới, hiện nay gạch không nung đã chiếm tỉ trọng trên 70% lượng gạch được sản xuất ở các nước này(Anh, Mỹ, Pháp, Trung Quốc, Italya,…)

Từ những vấn đề cấp bách trên, nhà nước ta đã ban hành Quyết định số 567/QĐ-TTg do Thủtướng Chính phủ phê duyệt ngày 28/04/2010 về việc thay thế gạch nung bằng gạch không nung, mụctiêu của quyết định rất cụ thể, đã đưa ra lộ trình thay thế gạch nung bằng gạch không nung qua cácnăm, từ năm 2011÷2020 phải thay thế gạch nung bằng gạch không nung ở mức 50%÷60% trong cáccông trình xây dựng, hưởng ứng nghị quyết này của Thủ tướng Chính phủ, các tỉnh đã và đang khẩntrương tiếp cận và làm chủ công nghệ, thiết bị sản xuất gạch không nung nhằm phổ biến đến các nhàsản xuất và cung cấp gạch xây, thậm chí đến tận người dân

Năm 2012, Bộ Khoa học và công nghệ đã chuyển giao nhiệm vụ cho Trung tâm ứng dụng tiến

bộ khoa học và công nghệ tỉnh Phú Thọ phối hợp với DNTN -Xí nghiệp cơ khí Long Quân chủ trì

thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm độc lập cấp nhà nước “Hoàn thiện công nghệ sản xuất và thiết

kế, chế tạo dây chuyền thiết bị sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ” - Mãt số:

DAĐL-2012/2015 Nhiệm vụ chính của dự án:

 Hoàn thiện công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ,

 Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo tổng thể dây chuyền đồng bộ sản xuất gạchkhông nung từ đất đồi Phú Thọ cùng hệ thống nhà xưởng phục vụ cho dây chuyền sảnxuất gạch không nung.

 Chế tạo, lắp ráp hoàn thiện 01 dây chuyền đồng bộ công suất 5 triệu viên/năm; vậnhành, sản xuất thử sản phẩm, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật và ổn định công nghệ

 Chuyển giao công nghệ, đào tạo, lắp đặt, vận hành dây chuyền đã chế tạo

 Xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở về chất lượng sản phẩm gạch không nung từ đất đồi PhúThọ

2 Mục tiêu của dự án

2.1 Mục tiêu chung: Hoàn thiện công nghệ và dây chuyền thiết bị sản xuất gạch không nung từ đất

đồi Phú Thọ và một số địa phương khác

2.2 Mục tiêu cụ thể

 Hoàn thiện công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ,

 Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo tổng thể dây chuyền đồng bộ sản xuất gạch khôngnung từ đất đồi Phú Thọ cùng hệ thống nhà xưởng phục vụ cho dây chuyền sản xuất gạchkhông nung

 Chế tạo, lắp ráp hoàn thiện 01 dây chuyền đồng bộ công suất 5 triệu viên/năm; vận hành, sảnxuất thử sản phẩm, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật và ổn định công nghệ

 Chuyển giao công nghệ, đào tạo, lắp đặt, vận hành dây chuyền đã chế tạo

 Xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở về chất lượng sản phẩm gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ

2.3 Nội dung dự án

 Nội dung 1: Tổng quan về gạch không nung

 Nội dung 2: Hoàn thiện công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ

 Nội dung 3: Hoàn thiện thiết kế tổng thể dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi

Phú Thọ

 Nội dung 4: Hoàn thiện công nghệ chế tạo các thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất gạch

không nung từ đất đồi Phú Thọ

 Nội dung 5: Hoàn thiện thiết kế nhà xưởng

 Nội dung 6: Chế tạo 01 dây chuyền sản xuất gạch không nung đồng bộ công suất 5triệu viên/

năm; vận hành và sản xuất thử nghiệm sản phẩm, hiệu chỉnh các thông số kỹ thuật và ổnđịnh công nghệ;

 Nội dung 7: Chuyển giao công nghệ, đào tạo, lắp đặt, vận hành dây chuyền đã chế tạo

 Nội dung 8: Xây dựng bộ tiêu chuẩn cơ sở về chất lượng gạch không nung.

3 Phương pháp nghiên cứu dự án

3.1 Cách tiếp cận

Chúng tôi sử dụng phương pháp tiếp cận hệ thống để nghiên cứu, thiết kế công nghệ, thiết bịsản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ Quá trình tính toán, thiết kế phải căn cứ vào điều kiệnvật liệu có sẵn ở địa phương để sản xuất gạch không nung, công nghệ sản xuất gạch không nung theocông nghệ polyme vô cơ, điều kiện thiết bị công nghệ chế tạo máy của doanh nghiệp và quan trọng làcăn cứ vào 01 đề tài cơ sở nghiên cứu về chế tạo dây chuyền sản xuất gạch không nung mini từ đấtđồi Phú Thọ đã bảo vệ thành công năm 2014

Phương pháp tiếp cận cụ thể như sau:

 Căn cứ vào các kết quả của 01 đề tài nghiên cứu cấp Tỉnh (tỉnh Phú Thọ) đã được

nghiệm thu: “Thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết bị để sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có tỉnh Phú Thọ” năm 2010 ÷ 2011 của DNTN Xí nghiệp cơ khí

Long Quân và Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ tỉnh Phú Thọ

 Điều tra khảo sát nguồn nguyên vật liệu để sản xuất gạch không nung từ đất đồi PhúThọ, xác định công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ, các số liệu trên

là cơ sở để xây dựng quy trình công nghệ và thiết kế, chế tạo dây chuyền đồng bộ sảnxuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ

 Thông qua các phương tiện thông tin như các tạp chí, tài liệu trong và ngoài nước để thuthập tài liệu về những tiến bộ khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực công nghệ, sản xuất thiết

bị gạch không nung, nhất là gạch không nung polyme vô cơ

 Tập trung đội ngũ, cán bộ có năng lực với kinh nghiệm trong các lĩnh vực: Cơ khí chếtạo, thủy lực, điện điều khiển, tự động hóa, công nghệ vật liệu xây dựng, hóa chất,… để

kế thừa những thành tựu đã có, cải tiến sáng tạo những nguyên lý các thiết bị đã và đang

sử dụng cho phù hợp với điều kiện, đáp ứng yêu cầu của quá trình sản xuất, chế tạo thiết

bị, yêu cầu công nghệ sản xuất gạch không nung theo công nghệ: “polyme vô cơ”

 Liên kết với một số cơ quan học thuật, khoa học, công nghệ: Học viện Kỹ thuật Quân sự(Bộ quốc phòng), Viện thiết kế cơ khí (Bộ công thương), Viện vật liệu xây dựng (Bộxây dựng), Các nhà máy chế tạo cơ khí hàng đầu của khu vực phía Bắc, Các doanhnghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, doanh nghiệp xây dựng để tiến hành khảo nghiệm vàchuyển giao công nghệ, thiết bị sản xuất gạch không nung từ đất đồi

 Tổ chức hội thảo khoa học, tập huấn kỹ thuật, chuyển giao công nghệ, thiết bị và nhữngtiến bộ khoa học kỹ thuật khác

3.2 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp thu thập và xử lý thông tin

- Thu thập qua sách, báo, tạp chí, internet để phân tích tình hình nghiên cứu áp dụngcác thiết bị sản xuất gạch không nung ở Việt nam và trên thế giới

- Điều tra, khảo sát nguồn nguyên liệu tại Phú Thọ, phục vụ cho công tác lựa chọn

vị trí dự án

 Phương pháp tham khảo các ý kiến chuyên gia

- Trao đổi với các chuyên gia hàng đầu về xây dựng, vật liệu xây dựng bằng cách tổchức các hội thảo nhỏ;

- Trao đổi, lấy ý kiến của các chuyên gia qua việc nghiệm thu các chuyên đề của đềtài

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Tìm hiểu qua giáo trình, sách báo trong và ngoài nước để tiến hành nghiên cứu cácchuyên đề thuộc về lĩnh vực công nghệ, lý thuyết và bản chất của các vấn đề cơ sở

- Bản chất quá trình kết dính, hóa đá của hỗn hợp làm gạch, tác dụng của các thànhphần cấu thành nên viên gạch;

- Phương pháp tính toán để xây dựng nên các công thức phối trộn hỗn hợp làm gạch;

- Tính toán, thiết kế các thiết bị thủy lực; cơ khí và điện điều khiển

 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trong nghiên cứu để xác định các thông số tối

ưu của các cơ cấu, các bộ phận của các thiết bị chuyên dùng trong dây chuyền đồng bộ sản xuất gạchkhông nung từ đất đồi Phú Thọ

 Phương pháp khảo nghiệm

Sử dụng phương pháp khảo nghiệm để đánh giá hiệu quả hoạt động các thiết bị trong dâychuyền đồng bộ sản xuất gạch không nung, xác định các thông số kỹ thuật của các thiết bị Kết hợpvới việc sản xuất thử nghiệm các sản phẩm nhằm điều chỉnh, ổn định các thông số hoạt động của thiết

bị dây chuyền

4 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu

Công nghệ và thiết bị đồng bộ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ là một vấn đề khámới mẻ của nước ta nói chung và của nhóm đề tài dự án nói riêng, đòi hỏi phải có thời gian để nghiêncứu hoàn thiện Trong đề tài này chỉ giới hạn nghiên cứu hoàn thiện các vấn đề sau:

 Hoàn thiện cong nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ, đảm bảo gạch cóchất lượng từ mác 50 trở lên, loại gạch là gạch đặc hoặc lỗ mù, đưa ra một số công thức phối trộn hợp

lý với nguồn nguyên liệu địa phương

 Hoàn thiện thiết kế dây chuyền sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ trên cơ

sở dây chuyền sản xuất gạch thử nghiệm trong đề tài cấp tỉnh: “Thiết kế, chế tạo thử nghiệm để sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có của tỉnh Phú Thọ” đã bảo vệ năm 2011.

 Hoàn thiện công nghệ chế tạo một số thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất gạchkhông nung từ đất đồi

 Sản xuất, chế tạo lắp ráp và lắp đặt 01 dây chuyền đồng bộ sản xuất gạch không nung

từ đất đồi Phú Thọ năng suất 5 triệu viên/năm;

 Xây dựng một số tiêu chuẩn cơ sở để kiểm tra chất lượng gạch không nung từ đất đồiPhú Thọ

 Đào tạo, hướng dẫn, tập huấn và chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp trên địa bàntỉnh Phú Thọ và các địa phương lân cận

5 Các dữ liệu ban đầu để thực hiện các nội dung hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất gạch không nung từ dất đồi Phú Thọ (Đề tài cấp Tỉnh: “Thiết kế, chế tạo thử nghiệm để sản xuất gạch không nung từ đất đồi và nguyên liệu sẵn có của tỉnh Phú Thọ”)

5.1 Về công nghệ sản xuất gạch không nung từ đất đồi Phú Thọ của đề tài cấp Tỉnh: “Xác lập quy trình công nghệ sản xuất gạch không nung bằng công nghệ polime vô cơ (đất hoá đá) từ các vùng nguyên liệu đất đồi của tỉnh Phú Thọ”

Xác lập quy trình công nghệ sản xuất gạch không nung bằng công nghệ polime đất hoá đá từcác vùng đất đồi của tỉnh Phú Thọ

Theo các nghiên cứu trên thế giới về gạch không nung thì hiện nay gạch không nung có khoảngtrên 300 tiêu chuẩn khác nhau, nhưng thành phần hỗn hợp làm gạch thì bao gồm 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: Xỉ 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%; bột đá còn lại

Mới đây xuất hiện thêm xu hướng nghiên cứu sản xuất gạch không nung từ đất, cát và cácphụ gia khác Có 02 hướng cho loại gạch này:

- Xu hướng 1: Đất tự nhiên chứa 25%30% đất sét được phơi khô nghiền mịn độ mịn

<0.5mm Được phối trộn với vôi sống CaO vào khoảng 15%20% Sau đó được ủ và trộn với cácphụ gia khác để tăng cường độ và độ kết dính: Tro bay, cát, đá dăm và các phụ gia ướt khác như thuỷtinh lỏng, phụ gia hoá dẻo bê tông, Cuối cùng ép định hình với lực ép từ 150160 (kg/cm2) trêndiện tích viên gạch Sau khi ép xong để khô tự nhiên, viên gạch tăng độ bền theo thời gian đạt, cường

độ từ 75100 (kg/cm2)

- Xu hướng 2: Đất đồi màu đỏ hoặc vàng có độ ẩm 15%17% sau khi khai thác được trộn với

cát, đá dăm theo tỉ lệ nhất định cùng với xi măng và phụ gia đông kết nhanh sau đó được phay đều ởtốc độ cao Cuối cùng ép định hình với lực ép từ 70100 (kg/cm2) trên diện tích viên gạch Sau khi

ép xong xếp thành “kiêu”, bảo dưỡng từ 12 (ngày) bằng nước, viên gạch tự tăng cường độ theo thờigian; 1428 (ngày) là có thể dùng được Với vùng đất đồi Phú Thọ, sử dụng xu hướng công nghệ (2),

là xu hướng có tính khả thi nhất bởi:

 Phú Thọ có nhiều vùng đất đồi màu đỏ và cát sông có thể sử dụng làm gạch, bản thântỉnh Phú Thọ có một số nhà máy sản xuất xi măng có thể phục vụ tại chỗ cho côngnghệ thứ 2 đã trình bày

 Công nghệ và thiết bị phù hợp với tình hình kinh tế xã hội của Phú Thọ: Đơn giản, dễchế tạo

 Có thể đặt ở Phú Thọ nhiều điểm sản xuất loại gạch này trên địa bàn tỉnh Phú Thọ vìnói chung tại tỉnh Phú Thọ, chủ yếu là đất đồi

Công nghệ làm gạch không nung này bắt nguồn từ các vùng đất đỏ bazan tại Nam Mĩ và đãđược sử dụng cách đây hàng trăm năm

Có thể tóm tắt công nghệ này như sau:

- Bước 1: Đất đỏ, vàng (không sử dụng đất đen) được cân định lượng theo yêu cầu (từ

30%40% trọng lượng viên gạch)

- Bước 2 : Cát xây dựng (cát sông, suối) được cân định lượng theo yêu cầu (từ 50%60%

trọng lượng viên gạch)

- Bước 3: Xi măng PC40 được cân định lượng theo yêu cầu (từ 7%10% trọng lượng viên

gạch)

- Bước 4 : Các chất tạo độ cứng cho viên gạch: Đá dăm, gạch vỡ, sứ vỡ, (Theo yêu cầu độ

cứng)

- Bước 5 : Nước được định lượng theo yêu cầu (4%5%)

- Bước 6 : Phụ gia ướt tạo độ dẻo, cường độ viên gạch (1 lít/100 kg xi măng)

- Bước 7 : Trộn đều hỗn hợp trên từ 510 phút

- Bước 8 : Phay đều trên máy phay đạt độ đồng đều về hạt và thành phần

- Bước 9 : Ép định hình viên gạch với kích thước 220x105x60 Lực ép 70100(kg/cm2)trên diện tích viên gạch

- Bước 10 : Lấy gạch và xếp thành khối (kiêu) từ 100150 (viên/kiêu)

- Bước 11 : Bảo dưỡng viên gạch hàng ngày (từ 12 ngày; 1 ngày từ 23 lần) bằng nước

sạch (Nước dùng để trộn bê tông)

- Bước 12 : Sau 1421 (ngày), viên gạch có cường độ nén trung bình trên 50kg/cm2 - cóthể sử dụng được

Ghi chú: Theo thời gian viên gạch sẽ ngày một tăng cường độ cứng - Vì vậy bức tường theo

thời gian có độ bền ngày càng cao

Sau khi xác định công nghệ và chết tạo thiết bị nhóm đề tài thử nghiệm trên các mẫu sau vớicác thành phần phối trộn khác nhau (với tỉ lệ nước là 5%) [Bảng 1]

Đất Cát măng Xi Cốt liệu

Lực ép đơn vị Kg/cm 2

Bền nén Kg/cm 2

Bền uốn Kg/cm 2

Thấm nước

%

1

Ngày 05/6/2010 - TP1 -

thời gian đến kiểm tra 15

ngày (Số lượng 15 viên/

lần kiểm định)

2

Ngày 05/7/2010 - TP2 -

thời gian đến kiểm tra 15

ngày (số lượng 15 viên/lần

kiểm định)

3

Ngày 10/8/2010 - TP3 -

thời gian đến kiểm tra 15

ngày (số lượng 15 viên/lần

kiểm định)

4

Ngày 25/12/2010 - lấy

ngẫu nhiên các mẫu gạch

đã ép còn lại đi kiểm định

 Gạch không nung từ đất đồi và cát sông cùng xi măng sau khi thí nghiệm đều có mác trên 50

so với gạch đất sét nung theo tiêu chuẩn VN: TCVN 1451: 1986

 Gạch đã ép thử đủ tiêu chuẩn (so với gạch đất sét nung) để xây mọi loại công trình theo tiêuchuẩn Việt Nam

 Có thể đưa ra thành phần phối trộn của loại gạch này sau khi đã lựa chọn từ nhiều mẫu khácnhau như sau:

- Đất đỏ: 30%40% (đất đỏ, đất vàng hoặc đất pha cát đều được)

- Cát sông: 40% (cát đen, cát vàng nhưng lẫn nhiều sỏi nhỏ không dùng được trong xâydựng, cát núi, )

- Đá, cốt liệu: 10%15% (đá dăm có kích thước < 3mm; đất, đá sít, sỏi ruồi, đều có thể

sử dụng rất tốt)

- Xi măng: 10% (loại PC 40 hoặc tương đương)

- Phụ gia ướt: 1 lít/100 kg xi măng

- Nước: 5%

 Quy trình công nghệ như sau:

1) - Trộn hỗn hợp ép theo công thức đã nêu trên máy trộn thông thường

2) - “Phay” ở tốc độ cao hỗn hợp đã trộn tạo hỗn hợp ép đều, mịn hơn

3) - Ép với lực ép P>70 kg/cm2 trên diện tích viên gạch

4) - Xếp kiêu và bảo dưỡng gạch sau ép (Bảo dưỡng bằng nước với thời gian từ 12ngày, mỗi ngày 23 lần)

5) - Sau 1421 (ngày), gạch được xây bình thường như gạch nung

5.2 Về nghiên cứu, thiết kế tổng thể và chi tiết của các thiết bị trong dây chuyền sản xuất gạch không nung theo công nghệ đất hoá đá

Thiết bị là một phần không thể thiếu trong sản xuất nói chung và trong sản xuất gạch nói riêng Thiết

bị tốt với năng suất cao, giá thành hạ là niềm mơ ước của các nhà đầu tư Hiểu rõ điều này, nên nhóm đềtài đặt mục tiêu lớn nhất là thiết kế, chế tạo ra 01 dây chuyền mẫu loại nhỏ nhằm hai mục đích:

- Chứng minh rằng: Với nền công nghiệp cơ khí của Việt Nam cũng có thể sản xuất ra các thiết

bị làm gạch không nung - thực hiện đúng yêu cầu của nội dung đề tài

- Thông qua việc thiết kế có thể đồng bộ hoá các thiết bị trong việc sản xuất gạch không nung

từ đất

- Để thực hiện việc này nhóm đề tài đã thực hiện các công việc chính sau:

- Tổng kết các thiết kế về máy làm gạch kiểu ép trên máy ép cơ; máy ép thuỷ lực (các loại gạch,ngói khác nhau: Gạch chịu lửa, gạch ép bản khô, gạch không nung, )

- Qua tổng kết, rút kinh nghiệm thiết kế cho đề tài 01 dây chuyền làm gạch không nung từ đấtđồi Phú Thọ, đồng bộ theo quy trình công nghệ đặt ra ở nội dung đề tài

Qua nghiên cứu, nhóm đề tài đặt ra yêu cầu thiết kế dây chuyền như sau:

- Thiết kế phải đồng bộ và phù hợp với quy trình công nghệ cùng điều kiện vật liệu của tỉnhPhú Thọ

- Thiết kế chưa cần phải có hệ điều khiển tự động ngay, nhưng phải có ý tưởng tự động hoá đểsau này sẽ ghép vào hệ thống đã thực hiện

- Xác định tính bền của từng vị trí trên thiết bị để có thể chủ động trong việc chế tạo các chi tiết

có độ bền cao

- Xác định các chi tiết mau mòn, để thay thế sau này;

- Hình dáng, trọng lượng phù hợp với người Việt Nam

- Hiện tại thiết kế chưa cần phải đưa năng suất cao vào, nhưng phải có ý tưởng để có thể tăngnăng suất cho quá trình sản xuất

Dây chuyền thiết bị bao gồm các thiết bị cơ bản sau:

a Máy ép gạch không nung 50 tấn

Máy ép gạch 50 tấn bao gồm các phần chi tiết sau: Khung máy, hệ thuỷ lực ép, hệ xilanh ép,xilanh đẩy gạch, xilanh cấp liệu, bộ khuôn gạch và thùng chứa liệu ép

Thông số của máy:

- Công suất máy 7.5 HP

- Năng suất: 3000  3500 (viên/ca)

Là thiết bị dùng để trộn lại hỗn hợp đã trộn thô ban đầu và làm mịn hạt vật liệu ép nhằm tăng

độ mịn cho gạch, tăng cường độ cho gạch được ép Máy bao gồm 3 phần sau:

- Thùng phay hỗn hợp có thể đóng, mở để vệ sinh công nghiệp

- Động cơ điện: 5.5KW; 3 pha; 380V; 1450 vòng/phút

- Hệ trục quay và dao phay hỗn hợp

Thông số kỹ thuật của máy phay như sau:

- Tốc độ trục quay: 1450  2200 (vòng/phút) - thay đổi tốc độ

- Số lượng cánh phay: 04 cánh, chịu mài mòn tốt

- Động cơ: 5.5KW; 1450 vòng/phút; 3pha; 380V

- Hệ truyền đai: 1:1; 1:1.5

- Năng suất: 810 (m3/ ca máy)

5.3 Chế tạo thử 01 mẫu dây chuyền để ép gạch không nung

Căn cứ vào thiết kế, nhóm đề tài đã chế tạo, lắp ráp 01 dây chuyền ép gạch không nung mini.Hoạt động dây chuyền như sau:

Đất, cát, xi măng và các phụ gia khác được cân theo đúng tỉ lệ đã xác định, đưa vào máy trộn,thời gian trộn 01 mẻ là 1012 (phút), sau khi trộn xong, hỗn hợp được đưa qua máy phay bằng băngtải hoặc bằng phương pháp thủ công Hỗn hợp qua máy phay sẽ được xé nhỏ và trộn đều hơn do tốc

độ quay cao và chủ yếu là cách sắp xếp các thớt dao phù hợp, hợp lý và đúng nguyên tắc Hỗn hợp đãphay được chuyển vào phễu chứa liệu trên máy ép bằng băng tải hoặc bằng tay

Máy ép tự cấp liệu cho mình và ép sau đó đưa gạch ra ngoài Người công nhân lấy gạch ra vànhẹ nhàng đưa ra nơi tập kết xếp thành “kiêu” theo tiêu chuẩn

Sau khi ép xong gạch được bảo dưỡng bằng phương pháp tưới nước, số ngày bảo dưỡng: 2ngày; số lần bảo dưỡng/ngày: 23 (lần/ngày)

Gạch để như vậy sau 1421 (ngày) là có thể đem sử dụng

5.4 Bản vẽ dây chuyền sản xuất gạch không nung của đề tài cấp Tỉnh và một số hình ảnh sản phẩm

Hình 1: Máy nghiền Hình 2: Máy phay

Hình 3: Máy ép gạch thủ công

Hình 4: Dây chuyền gạch