Tài liệu Gạch bê tông khí chưng áp

Lời nói đầu Gạch bê tông khí chưng áp là một loại vật liệu m ới đ ảm b ảo s ự phát tri ển b ền vững của xây dựng. Gạch bê tông khí chưng áp đ ược biết đ ến đã h ơn 80 năm, nhưng tại Việt Nam thì đây là một loại vật liệu khá mới, mặc dù vậy loại v ật liệu này ngày càng thể hiện những tính năng nổi trội đảm b ảo phát tri ển xây d ựng b ền vững. Vì vậy nhóm chúng em xin chọn đề tài về gạch bê tông khí chưng áp_ một loại vật liệu mới đáp ứng nhu cầu phát triển xây dựng bền vững. Vì đây là một chủ đề mới nên về sự hiểu biết còn bị hạn chế. Trong tương lai gạch bê tông khí chưng áp sẽ còn tiếp tục phát triển mạnh mẽ. Vì thế nên bài báo cáo còn nhiều hạn chế, mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến. Bài báo cáo sử dụng một số hình ảnh từ internet, thông tin từ các hội thảo về vật liệu xây dựng, diễn đàn, webside của một số nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng và bài giảng Các giải pháp kĩ thuật xây dựng bền vững. NHÓM 7: NGUYỄN TIẾN THÀNH NGUYỄN BÁ NAM ĐÀO XUÂN NAM BÙI QUANG THẠCH VÕ VĂN MẾN TRẦN XUÂN LỘC 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP I. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP Được biết đến trên toàn cầu với tên gọi AAC (Autoclaved Aerated Concrete) và được phát minh vào năm 1923 bởi kiến trúc sư Th ụy Đi ển Johan Axel Eriksson v ới thành phần chủ yếu là cát, vôi, xi măng, bột nhôm, tro bay và n ước nên g ạch bê tông khí chưng áp được đánh giá cao về tỷ trọng nh ẹ, cường đ ộ ch ịu nén cao thích hợp cho việc xây tường bao và chống rung lắc trong đ ộng đ ất, cũng nh ư kh ả năng cách nhiệt làm giảm sự lan tỏa của đám cháy. Chính vì th ế, g ạch bê tông khi ch ưng áp đã đánh dấu một bước tiến mới trong thời kỳ của công ngh ệ v ật li ệu xây d ựng đa năng và thân thiện môi trường khi nó gi ảm 5 l ần l ượng khí th ải CO2 trong quá trình sơ chế nguyên liệu đến xử lý chất thải. Trong hơn 80 năm được dùng, gạch bê tông khí chưng áp đã chứng minh được các ưu điểm nổi bật so với gạch đất sét nung. Tại nhiều nước, Gạch AAC chiếm tới trên 70% tổng khối lượng gạch sử dụng trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. 2 Tại Việt Nam, các loại vật liệu xây dựng công nghệ cao này còn tương đ ối m ới mẻ, nhưng với tốc độ phát triển của ngành xây dựng khá nhanh nh ư hi ện nay thì các loại vật liệu xây dựng xanh thân thiện môi trường ch ắc ch ắn s ẽ có c ơ h ội r ất l ớn đ ể phát triển. Trong Quyết định 567/QĐ-TTg ngày 28/04/2010 c ủa Th ủ tướng Chính ph ủ về phê duyệt tổng thể quy hoạch ngành vật liệu xây dựng ở Vi ệt Nam, g ạch bê tông khí chưng áp được Chính phủ Việt Nam chọn làm giải pháp t ừng b ước thay th ế v ật liệu xây dựng bằng đất sét nung truyền thống nh ằm mục đích b ảo v ệ môi tr ường sống. II. KHÁI NIỆM VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP 1. Khái niệm Gạch bê tông khí chưng áp (gạch AAC - viết tắt của Autoclaved Aerated Concrete) là một loại vật liệu xây dựng không nung được tạo hình bằng phương pháp đổ rót, đúc bê tông, cắt định hình bằng máy cắt t ự đ ộng và đ ược d ưỡng h ộ c ưỡng bức trong lò chưng hấp áp suất cao. Thành phành cơ bản: Xi măng, tro bay nhiệt đi ện, cát m ịn, ph ụ gia t ạo b ọt hoặc khí, vôi,.... Để sản xuất AAC, xi măng Portland được trộn với vôi, cát thạch anh, hay tro bay tái chế (sản phẩm từ các nhà máy nhiệt điện đốt than), nước, và bột nhômchất tạo khí (có thể thay thế cát bằng các khoáng silic ho ạt tính nh ư x ỉ bazow d ưới dạng nghiền mịn). Phản ứng thứ nhất giữa nhôm và h ỗn h ợp bê tông (c ụ th ể là với Ca(OH)2) tạo ra những bong bóng cỡ vi mô chứa H2, tạo ra lỗ rỗng trong bê tông, gia tăng thể tích của bê tông lên tới 5 lần so v ới bê tông th ường. Sau khi hiđrô bay hơi sẽ để lại các lỗ rỗng kín, sau đó bê tông khí chưng áp s ẽ đ ược đ ổ vào khuôn t ạo hình hoặc cắt thành hình dạng thiết kế. Sản ph ẩm này ti ếp t ục đ ược đ ưa vào n ồi h ấp (khí chưng áp), nơi phản ứng thứ hai diễn ra. Dưới nhiệt đ ộ và áp su ất cao bên trong nồi Ca(OH)2 phản ứng với cát thạch anh để hình thành hydrat silica canxi, đó là m ột 3 cấu trúc tinh thể cứng tạo cường độ cao. Quá trình này có th ể m ất đ ến 12 gi ờ, trong đó áp suất có thể đạt đến 12 bar, trong khi nhi ệt đ ộ luôn đ ạt đ ến 1800 oC. Sau lúc này, vật liệu gạch bê tông khí chưng áp đã sẵn sàng để sử dụng. 2. Quy trình sản xuất 2.1. Công đoạn xử lý nguyên liệu: Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gạch ACC bao gồm: cát silic (ho ặc tro bay hàm lược SiO2 cao), vôi, thạch cao, xi măng và bột nhôm,… được xử lý nh ư sau: a. Xử lí nguyên liệu cát: Cát được chuyển vào trong phễu chứa thông qua băng t ải, sau đó chuy ển qua hệ thống máy nghiền bi ướt để nghiền mịn. Sau đó hồ cát sau nghiền được chuyển đến thùng t ạo h ồ, t ại đây c ần ki ểm soát nồng độ đậm đặc dung dịch và tự động điều chỉnh tỷ lệ nước phù hợp. Tại công đoạn này, các phế liệu thu được trong quá trình sản xu ất g ồm: v ữa r ơi vãi rót khuôn, vữa thừa sau cắt, gạch vụn bể vỡ, n ước sau khi ch ưng áp cũng đ ược thu hồi vào một bồn chứa và phân bổ làm nguyên liệu đầu vào máy nghi ền bi ướt. Các thông số kĩ thuật: + Độ mịn của cát sau nghiền: < 0,09mm + Độ linh động đo qua ống 5cm: 35 cm - 40cm + Trọng lượng sau nghiền đạt: 1,65 - 1,7kg/ lít + Lượng sót sàng lỗ 0,09mm khoảng 15% - 20%. + Tỉ lệ phế liệu pha trộn cho phép: 10% - 20% b. Xử lí vôi bột: Vôi cục được đưa qua hệ thống máy nghiền khô đ ể nghi ền m ịn nh ư xi măng và bơm lên thùng chứa trên giàn hệ thống trộn định lượng. Đ ộ m ịn ph ải đ ạt < 0,08mm Sau đó vôi bột được tiếp liệu đến thùng phối trộn rót khuôn (ki ểm soát l ượng vôi bằng cân định lượng theo tỉ lệ cài đặt). 4 Các thông số kĩ thuật: + Độ mịn của vôi sau nghiền: < 0,08mm + Hàm lượng CaO hoạt tính: > 65% + Hàm lượng CaO thành phần: > 75% + Thời gian tôi: > 3 phút + Nhiệt độ tôi: 65 độ - 80 độ C c. Xử lí thạch cao Đối với thạch cao khan, bột thạch cao được chuyển từ thùng chứa (silô) tới phễu chứa bột thạch cao thông qua hệ thống tiếp liệu khí. Thông qua băng tải trục vít, bột thạch cao được chuy ển đ ến h ệ th ống cân đ ịnh lượng và chuyển vào thùng trộn rót khuôn theo tỉ lệ đã được cài đ ặt. Đối với thạch cao ngậm nước , có thể đưa vào máy nghiền b ị nghi ền cùng v ới cát hoặc vôi theo tỉ lệ 8 - 10% vật liệu cát hoặc vôi. d. Xi măng: Xi măng được chuyển từ thùng chứa (Silô) t ới ph ễu ch ứa b ột th ạch cao thông qua hệ thống tiếp liệu khí. Thông qua băng tải trục vít, Xi măng được chuy ển đ ến h ệ th ống cân đ ịnh l ượng và chuyển vào thùng trộn rót khuôn theo tỉ lệ đã được cài đ ặt. Các thông số kĩ thuật: + Xi măng PCB 40 theo TCVN + Thời gian ninh kết: kết thúc 120 - 180 phút e. Bột nhôm: Bột nhôm được pha loãng tự động bởi thiết bị chứa đựng bột nhôm (trên giàn đổ khuôn). Kem bột nhôm ở giai đoạn này là thành ph ần r ất quan tr ọng, nó t ạo ra phản ứng tạo bọt khí với các nguyên 5 liệu từ silic, canxi (vôi). Dung dịch bột nhôm pha loãng được chuyển đến đĩa cân b ột nhôm và t ự đ ộng chuyển đến thùng phối trộn (trong vòng 50 giây, bột nhôm ph ải đ ược đ ưa vào k ết thúc quá trình phối trộn và rót. Nếu không sẽ bị đông k ết h ỏng). Các thông số kĩ thuật: + Thời gian phản ứng hết : < 30 phút 2.2. Công đoạn phối trộn rót khuôn: Bước 1: Cát sau khi được nghiền mịn bằng máy nghiền bi, đ ược chuy ển vào thùng trộn, bắt đầu qui trình trộn phối liệu. Bước 2: Cũng định lượng tương tự như ximăng, đá vôi, thạch cao, nước s ẽ tự động vào trong thùng trộn hồ để trộn. Bước 3: Xe chở khuôn tìm đúng vị trí vòi rót để đổ dung dịch h ồ ph ối tr ộn vào khuôn. Bước 4: Khi kết thúc thời gian phối trộn, bột nhôm t ự đ ộng x ả vào thùng tr ộn hồ, trong vòng 50 giây khuấy trộn, toàn bộ dung dịch ph ối tr ộn s ẽ đ ược rót vào khuôn. Bước 5: Trong vòng 120 giây, xe rót phải chuyển khuôn đã đổ ph ải được chuy ển vào buồng tịnh dưỡng Trong công đoạn này, tất cả các hoạt động được kiểm soát ch ặt ch ẽ b ởi công thức đã được cài đặt, các thiết bị định lượng, tiếp liệu được kiểm soát ch ặt ch ẽ, chu kỳ thời gian thích hợp được cài đặt và hoạt đ ộng đ ồng b ộ k ết thúc cùng th ời đi ểm. Do đó các bước làm việc trong công đoạn này được cài đặt khoảng 4 - 8 phút. - Các thông số kĩ thuật: + Nhiệt độ rót khuôn: 40 - 50 độ C + Thời gian xả khuấy bột nhôm: 35 - 50 giây + Thời gian khuôn đã đổ đi vào buồng dưỡng phải ổn định: < 120 giây 6 2.3. Công đoạn đông kết: Sau khi rót khuôn xong, xe chuyên chở tìm đ ến đúng v ị trí và đ ẩy h ộp khuôn vào buồng đông kết. Ở công đoạn này, khuôn gạch vừa đ ược rót xong đang trong quá trình phản ứng hoá học tạo khí làm trương nở hồ vữa đã ph ối tr ộn (tạo khí), vì v ậy hộp khuôn chứa gạch được chuyển vào trong buồng để tránh rung động gây h ỏng gạch. Các thông số kĩ thuật: + Tốc độ trương nở đầy khuôn: 30 - 45 phút. + Nhiệt độ phát triển thể tích: 55- 60 độ C. + Thời gian đông kết có thể cắt: 120 - 180 phút, tốt nhất ngay sau khi kết thúc thời gian ninh kết của xi măng, các phản ứng hoá học tạo "gen" đã hoàn thành thì việc cắt không gây ảnh hưởng đến chất lượng gạch. 2.4. Công đoạn cắt viên: Bước 1: Quay lật khuôn và dỡ khuôn - Khuôn gạch sau khi hết thời gian tiền lưu hoá đã đông k ết, thông qua h ệ th ống băng tải tự động được đưa ra hệ thống cầu trục quay lật 90 đ ộ và được đ ưa vào h ệ thống dỡ khuôn. - Sau đó hộp khuôn được được đưa tới h ệ th ống gá l ắp khuôn và quét ph ụ gia chống dính bên trong (dầu nhớt) và được đưa trở lại h ệ th ống rót khuôn thông qua hệ thống ray vận chuyển. Bước 2: Cắt gạch: - Khối gạch sau khi đã dỡ khuôn được chuyển đến máy cắt chuyên d ụng ki ểu dây rung động kết hợp với xe dịch chuyển biến tần. Chức năng chính c ủa h ệ th ống cắt là tạo ra kích thước viên gạch theo qui cách đã đ ược đ ịnh tr ước. - Khối gạch được nằm trên bệ đỡ của máy cắt định vị chính xác, máy b ắt đ ầu cắt ngang, sau đó khối gạch được chuyển sang c ắt đứng, có h ệ th ống thu h ồi ph ế 7 liệu cắt để tái sử dụng làm nguyên liệu. - Khi hoàn thành công đoạn cắt gạch thành viên, c ả kh ối g ạch đã c ắt đ ược h ệ thống nâng dịch chuyển đến hệ thống xe nồi hấp. 2.5. Công đoạn hấp cao áp (chưng áp): Lò chưng áp là thiết bị có tác dụng thúc đẩy chế phẩm silicat ti ến hành quá trình phản ứng hóa, đạt được tính năng lực học v ật lý. Nó đ ược s ử d ụng trong dây chuyền sản xuất gạch block ACC, có tác dụng quan trọng trong vi ệc gia cường s ản phẩm. Bản chất nồi chưng áp chỉ là thiết bị để chứa gạch, chịu áp lực và nhiệt đ ộ theo yêu cầu kỹ thuật riêng biệt, do đó, bên cạnh n ồi ch ưng áp ph ải có n ồi h ơi đ ể cung cấp nhiệt độ và áp suất cho nồi chưng áp. Thông qua hệ thống nâng, khối gạch đã cắt được chuy ển t ừ khu v ực c ắt sang khu vực tập kết trên xe nồi hấp để chuẩn bị đưa vào hệ thống nồi hấp cao áp. Sau khi hấp xong, khối gạch được chuyển tới khu vực dỡ liệu và đóng ki ện. Thời gian chuyển toàn bộ các khối gạch vào trong n ồi ch ưng áp và chuy ển ra ngoài mất khoảng 15 phút, thời gian đóng cửa n ồi kho ảng 10 phút, th ời gian l ưu hoá từ 8 – 11 giờ. Tính chung là mất 12 giờ/ m ẻ ch ưng áp, trung bình m ỗi ngày 24 gi ờ thực hiện được 2 mẻ/ nồi. - Các thông số kĩ thuật: + Nhiệt độ chưng áp: 170-190 độ C, điều kiện tốt nhất để phát triển khoáng th ể tobemorite + Áp suất nồi chưng áp: 1- 1.2Mpa + Thời gian chưng áp : 6h - 8h 8 2.6. Đóng kiện và giao hàng: Sau khi công đoạn chưng áp kết thúc, khối gạch trên xe t ừ n ồi hấp đ ược chuy ển tới khu vực xếp hàng và đóng gói. Hệ thống nâng v ận chuy ển kh ối g ạch t ới băng t ải máy xếp gạch và bộ phận gắp, xếp theo kích thước tuỳ theo qui cách trên t ấm đ ế pallet. Thành phẩm đã đóng kiện được xe nâng chuy ển lên xe t ải chuy ển đi giao hàng. Phương thức đóng gói và giao hàng này đảm bảo gạch không bị b ể v ỡ. III. NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP 1. Lựa chọn nguyên liệu a. Nguồn nguyên liệu cung cấp SiO2 Nguồn nguyên liệu này chủ yếu là cát thạch anh, tro bay, đá granite siêu axit,... Chất lượng nguồn nguyên liệu này được đánh giá qua tổng hàm l ượng 2 ôxit chính SiO2 và Al2O3 có trong nó như bảng 1. Bảng 1.1 Yêu cầu kĩ thuật nguồn nguyên liệu SiO 2 (đơn vị:%) Thành phần SiO2 + Al2O3 ≥ Cl- ≤ Mica ≤ Tạp chất sét ≤ K2O + Na2O ≤ Mức Tốt 85 0.02 0.5 3 1.5 Trung bình 75 0.03 0.5 5 3 Thấp 65 0.03 1.0 8 5 Tổng hàm lượng 2 ôxit chính SiO 2 và Al2O3 càng cao sẽ cho tỉ lệ cường độ nén trên khối lượng thể tích cao (khi các điều kiện khác giữ nguyên). Khi nguồn nguyên liệu có SiO2 + Al2O3 ở mức thấp cần tăng tỉ lệ X/R. Nếu phải sử dụng nguồn nguyên liệu có SiO 2 + Al2O3 thấp hơn quy định trên thì cần có các nghiên cứu riêng để điều chỉnh tỉ lệ phối liệu nhằm nâng cao tính ch ất s ản phẩm. Phế thải công nghiệ loại tro xỉ nhiệt điện từ công ngh ệ đ ốt t ầng sôi có t ổng hàm lượng SiO2 + Al2O3 chỉ nhỏ hơn 50%. 9 b. Nguồn nguyên liệu cung cấp CaO Nguyên liệu này là vôi tôi với các mức chất lượng như bảng 2. Bảng 1.2 Yêu cầu kĩ thuật nguồn nguyên liệu CaO (đơn vị: %) Thành phần CaO + MgO ≥ MgO ≤ SiO2 ≤ Hạt không tôi ≤ c. Xi măng Mức Tốt 90 2 2 5 Trung bình 75 5 5 10 Thấp 65 8 8 15 Nên sử dụng các loại xi măng PC hoặc PCB đạt chất lượng theoTCVN 2682:1999 hoặc TCVN 6260: 2000. d. Thạch cao Thạch cao cần có hàm lượng CaSO 4 ≥ 70%. Khi sử dụng làm nguyên liệu sản xuất AAC, thạch cao phải được nghiền tới độ mịn sót (sàng 90 mm) không lớn hơn 15%. Có thể sử dụng 1 trong 2 loại thạch cao: - Thạch cao khan (ngậm 0,5 – 1,5 phân tử n ước): ngoài cung c ấp SO3kích thích tạo khoáng Tobermorite còn có tác dụng rút ng ắn th ời gian tháo khuôn. Nên dùng với những dây chuyền sản xuất không có hầm sấy dưỡng hộ nhiệt. - Thạch cao tươi (ngậm 2 phân tử nước): chỉ có tác dụng cung c ấp SO3kích thích tạo khoáng Tobermorite. Nên dùng với những dây chuy ền s ản xu ất đã có hầm sấy dưỡng hộ nhiệt. e. Bột nhôm Hàm lượng Al: 90 – 95% Độ mịn: Lượng sót sàng 45 mm không lớn hơn 20 - 50%. Độ mịn cao sẽ cho lỗ rỗng mịn. Kích thước hạt trung bình: 20 – 45 mm Lượng axit béo: không lớn hon 1,5%. 2. Các cách phối liệu cơ bản Theo nhiều tài liệu của các nhà sản xuất ở nước ngoài thường sử dụng ph ối li ệu 10 cho hai loại khối lượng thể tích cơ bản là 500 kg/m 3 và 600 kg/m3 như sau: Bảng 1.3 Một số cách phối liệu của các nhà sản xuất nước ngoài M1 – M2 – M3 – 500 kg/m3 500 kg/m3 600 kg/m3 0,66 0,73 0,75 0,15 0,21 0,196 Vôi nghiền/rắn Xi măng/rắn 0,15 0,053 0,054 Anhydrite/rắn 0,04 - - Bột nhôm/rắn 0,0008 0,001 0,00071 Nước/rắn 0,80 0,69 0,786 Tổng chất rắn 1,0 0,993 1,0 Vật liệu Cát khô/rắn IV. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP Gạch bê tông khí chưng áp được sử dụng cho tất cả công trình xây d ựng, nhà, tòa nhà cao ốc, các công trinh dân dụng,..v..v.. Ứng d ụng g ạch bê tông khí ch ưng áp hiện nay nhằm dần dần thay thế cho gạch đất sét nung. 1. Ưu điểm Trọng lượng nhẹ: Tỷ trọng khô của gạch AAC chỉ bằng ¼ trọng lượng bê tông thường và bằng ½ – 1/3 trọng lượng gạch đất sét nung; giúp tiết kiệm chi phí vận 11 chuyển, xây dựng, và đặc biệt là kết cấu công trình. Thi công dễ dàng và nhanh chóng: gạch AAC có trọng lượng nhẹ giúp dễ dàng cho việc thi công xây dựng nhanh, gạch nh ẹ chưng áp d ễ dàng đ ược c ưa, c ắt, đóng đinh, tạo rãnh và gia công bằng những công cụ có s ẵn. Chống cháy: gạch AAC hoàn toàn là vật liệu vô cơ bền với tự nhiên và không bắt cháy. Sản phẩm đặc biệt thích hợp cho những ứng dụng cần đ ến đặc tính ch ống cháy cao. Không độc hại: gạch AAC là loại vật liệu trơ hoàn toàn nên không độc h ại, s ản xuất từ các nguyên liệu tự nhiên và không nung, đảm bảo an toàn khi sử d ụng. Độ chính xác cao: Sản xuất trên dây chuyền hiện đại, gạch AAC luôn đ ược s ản xuất theo đúng kích thước, giúp thi công chính xác và gi ảm l ượng v ật li ệu hoàn thi ện bề mặt. Cách âm: gạch AAC có khả năng cách âm tốt hơn các loại v ật liệu xây dựng thông thường khác, nê sẽ giúp bạn hoàn thiện m ột gi ải pháp cách âm tuy ệt v ời cho ngôi nhà của mình. Tiết kiệm năng lượng: Với cấu trúc có bọt khí tạo sự cách nhiệt cao, g ạch AAC giúp giảm đáng kể chi phí khi sử dụng điều hòa nhiệt độ. Bảo vệ môi trường: gạch AAC là vật liệu xanh giúp giảm được 30% chất thải môi trường, và giảm hơn 50% chất lượng bức xạ nhà kính. 2. Nhược điểm Cường độ chịu lực thấp hơn gạch đất sét nung. Mới phát triển nên chưa được kiểm chứng về đ ộ b ền trong th ời gian dài nh ư gạch đất nung. Thấm nước nhanh hơn so với gạch đất sét nung. V. KẾT LUẬN Gạch bê tông khí chưng áp được nghiên cứu và phát triển từ năm 1923 bởi kiến trúc sư Thụy Điển Johan Axel Eriksson, ở Việt Nam, gạch AAC đ ược quan tâm s ản xuất từ năm 1990, tuy nhiên, phải sau năm 2008 sản ph ẩm này m ới đ ược th ương mại hóa rộng rãi ở các công trình xây dựng lớn tại các đô th ị. Gạch bê tông khí chưng áp được sản xuất chủ yếu từ các loại vật liệu có sẵn như đá vôi, cát th ạch anh,… hoặc các loại vật liệu thải như tro bay nhiệt điện. Gạch bê tông khí ch ưng áp không trải qua quá trình nung, tiết kiệm năng lượng. V ới m ột lo ạt các ưu đi ểm v ượt tr ội, gạch bê tông khí chưng áp đang dần được đưa vào phát triển r ộng rãi nh ằm thay th ế gạch đất sét nung, đảm bảo quá trình phát triển xây d ựng b ền v ững. Tuy nhiên g ạch bê tông khí chưng áp vẫn còn tồn tại một s ố nhược điểm h ạn ch ế, c ần đ ược nghiên cứu và khắc phục… 12 CHƯƠNG 2: THÔNG SỐ KĨ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP 13 I. CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT Gạch bê tông khí chưng áp được sản xuất với dây chuy ền hi ện đ ại có tính đ ồng bộ cao về kích thước cũng như cường độ. Dưới đây là một số loại kích th ước thông dụng của gạch bê tông khí chưng áp. Bảng 2.1 Kích thước và thông số kĩ thuật thông dụng Chiều (mm) dài Chiều rộng Chiều (mm) (mm) cao Thông số kĩ thuật 75 * Kích thước gạch xây: +Tường đôi: 600 x 200 x 300 mm 100 600 x 200 x 250 mm 600 x 200 x 200 mm 600 x 200 x 150 mm 150 600 200 200 +Tường đơn: 600 x 200 x 100 mm 250 600 x 200 x 75 mm * Khối lượng thể tích: 400 – 1000 kg/m3 300 * Cường độ nén :2,5 – 10,0 Mpa Gạch bê tông nhẹ khí chưng áp có cường độ chịu nén th ấp h ơn so v ới g ạch đ ất sét nung. Ngày nay, cường độ chịu nén của gạch bê tông khí ch ưng áp đang đ ược tập trung nghiên cứu nhằm cải thiện nó. Tuy nhiên, c ường độ ch ịu nén c ủa g ạch bê tông khí chưng áp tang, đồng nghĩa với việc tang kh ối l ượng th ể tích c ủa g ạch. D ưới đây là bảng thống kê cường độ chịu nén và kh ối lượng th ể tích c ủa m ột s ố lo ại g ạch bê tông khí chưng áp. Bảng 2.2 Cường độ nén và khối lượng thể tích của m ột s ố lo ại g ạch bê tông khí chưng áp ( TCVN 7959-2008) Cấp cường độ Cường độ nén ( Mpa) Khối lượng thể tích (kg/m3) 14 nén Giá trị bình 2 2.5 4 5.0 6 7.5 8 10.0 trung Giá trị đơn lẻ Khối lượng thể Khối lượng thể tối thiểu tích danh nghĩa tích trung bình 2.0 4.0 6.0 8.0 400 Từ ≥350-450 500 Từ ≥450-550 600 Từ ≥550-650 700 Từ ≥650-750 800 Từ ≥750-850 700 Từ ≥650-750 800 Từ ≥750-850 800 Từ ≥750-850 900 Từ ≥850-950 1000 Từ ≥950-1050 Gạch bê tông khí chưng áp chủ yếu được sử dụng cho các t ấm t ường, sàn và mái. Từ những năm 1980, vật liệu này đã được s ử dụng ph ổ biến ở các nước phát triển. Loại vật liệu này được quan tâm sản xuất ở Việt Nam t ừ nh ững năm 1990, tuy nhiên phải đến sau năm 2010 nó mới được các nhà th ầu t ư nhân quan tâm và s ử dụng. Hiện nay, ở Việt Nam đã có các đơn vị s ản xuất loại v ật li ệu này, và nó ngày càng có ưu thế trên thị trường vật liệu xây dựng bởi tính đ ảm bảo phát tri ển b ền vững trong xây dựng của nó. Theo tính toán, khi sử dụng gạch bê tông nh ẹ khí ch ưng áp thay th ế cho g ạch đất sét nung có thể giảm được tĩnh tải công trình, giảm chiều sâu móng, qua đó ti ết kiệm chi phí kết cấu của công trình từ 10 đến 12%, hoặc tang chi ều cao c ủa công trình. Hệ số dẫn nhiệt của gạch bê tông khí chưng áp vào kho ảng 0.11- 0.22 W/m oK, chỉ bằng 1/4- 1/5 hệ số dẫn nhiệt của gạch đất sét nung, và b ằng 1/6 h ệ s ố d ẫn nhiệt của bê tông thường. Với điều kiện khí hậu nhiệt đ ới, gạch bê tông khí ch ưng áp sẽ làm giảm tới 40% chi phí điện năng tiêu thụ cho việc làm mát công trình. Dưới đây là bảng so sánh một số chỉ tiêu kĩ thu ật của gạch bê tông khí ch ưng áp và gạch đất sét nung: Bảng 2.3 So sánh chỉ tiêu kĩ thuật của gạch AAC và gạch đất sét nung STT 1 Nội dung 3 Tỷ trọng (kg/m ) Gạch đất nung Gạch AAC So sánh 1800( gạch đặc) 400-800 Nhẹ hơn, giảm kc nền móng 15 1500(gạch 2 lỗ) 2 Hệ số dẫn nhiệt (W/moK) 0.814 0.10-0.20 Cách nhiệt tốt 3 Độ cách âm (db) 28 40-47 Cách âm tốt 4 Nguyên liệu và CN Đất sét, tạo hình và Phối liệu xi, cát, Không gây ô nhiễm sản xuất nung trong than vôi, nước… môi trường không nung 5 Cường độ chịu nén 4-12.5 (MPa) 3-7.5 Đảm bảo đủ yêu cầu tường chịu lực và tường ngăn 6 Số viên/m3 83(600x200x100 ) Rút ngắn thời gian thi công 570 42(600x200x200 ) 7 Độ chính xác về ±6, ±4, ±3 kích thước (dài, (mm) rộng, ±4, ±3, ±3 Giảm tiêu hao vữa xây và trát <0.8 Giúp tính toán chính xác khi thiết kế cao) 8 Độ co ngót (mm/m) Không tiêu chuẩn 9 Khả năng linh hoạt Khó khan về hình dáng, kích thước Dễ dàng Dễ thao tác tại công trường 10 Các thao tác hoàn thiện Dễ dàng Thao tác nhanh, dễ dàng, chính xác 11 Tốc đọ xây dưng 8-12 (m2/ca) 25 Giảm nhân công 12 Khả năng chấn động Có khả năng hấp Chịu chấn đông tốt thụ xung lực tốt hơn Khó khan chống Không cao II. ĐỊNH MỨC VẬT LIỆU CHO 1m3 XÂY TÍNH THEO KÍCH THƯỚC THÔNG DỤNG 1. Khi xây bằng vữa chuyên dụng: mạch vữa dày từ 1-3mm 16 Vật liệu Đơn vị Loại gạch 600X200X200 600X200X150 600X200X100 Gạch Viên 41.6 55.5 83.2 Vữa m3 0.0218 0.0219 0.022 kg 33.0 33.2 33.3 Vật liệu khác % 6 6 6 Nhân công Công 0.5 0.3 0.4 Ghi chú: - Đơn vị tính của vữa: + Đơn vị m3 là tính theo thể tích hỗn hợp vữa + Đơn vị kg là tính cho lượng vữa khô. - KLTT của hỗn hợp vữa = 1514 kg/m3 (6,6 l/kg). 2. Khi xây bằng vữa thường: mạch vữa dày từ 10-20mm Vật liệu Đơn vị Loại gạch 600X200X200 600X200X150 600X200X100 Gạch Viên 37 50 75 Vữa m3 0.1 0.103 0.1035 kg 161 155 157 Vật liệu khác % 6 6 6 Nhân công Công 1 0.6 0.7 III. DỤNG CỤ THI CÔNG GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP 17 1. Các loại bay phủ vữa chuyên dụng Bay chuyên dụng là loại bay được sản xuất từ thép không g ỉ, hay t ừ tôn thông thường được sơn chống gỉ. Với các kích thước phù hợp với từng loại chiều dày tường xây. Dùng để xây gạch AAC trong trường hợp sử dụng vữa xây chuyên dụng. Bề mặt của bay là h ệ thống răng cưa đều nhau giúp cho lớp vữa ph ủ được dàn đều hơn bay thông thường (tăng độ bám dính tốt hơn) với chiều dày từ 1 đến 3 mm. Khi thi công với bay chuyên dụng tỉ lệ rơi vãi vữa xây gần như bằng 0. Tốc độ thi công tăng gấp 2 lần. 2. Cây tạo rãnh Cây tạo rãnh được làm từ thép dày có phủ sơn chống gỉ. Dùng đ ể t ạo các rãnh trên bề mặt tường AAC. Đặc biệt khi thi công điện nước có th ể đ ẩy nhanh ti ến đ ộ thi 18 công điện nước lên gấp nhiền lần so với dùng đục thông thường, đường rãnh được tạo thẳng, chuẩn kích thước và đ ẹp hơn thuật tiện cho việc lắp đường dây điện hay ống nước. 3. Búa cao su Dùng để căn chỉnh gạch khi xây tường 4. Đầu trộn vữa Đầu trộn vữa được sản xuất từ thép không gỉ. Đây là dụng cụ không thể thiếu khi thi công bằng v ữa chuyên dụng. Nó có thể lắp vào các loại khoan thông th ường. V ới các cánh khuấy được thiết kế giúp tăng tốc độ khuấy và hiệu quả khuấy. 5. Cưa Dùng để c ưa, cắt tạo hình gạch khi thi công. Được s ản xuất từ thép cácbon có độ cứng cao giúp cưa không bị mòn. Răng cưa với kích th ước to r ộng h ơn giúp tăng tốc độ cưa. 6. Các dụng cụ khác Ngoài ra còn các dụng cụ khác như bàn mài đ ể làm ph ẳng b ề m ặt t ường xây, dưỡng vuông, ke vuông, thùng trộn vữa, máy khoan, ch ổi lông, nivo, c ưa đĩa… IV. VỮA XÂY 19 Để xây tường gạch bê tông khí chưng áp có thể dùng v ữa xây thông th ường hoặc vữa chuyên dụng. Vữa dùng để xây phải đạt yêu cầu về cường độ, đ ộ dẻo, đ ộ giữ n ước đ ể r ảii đều và phủ kín. 1. Vữa xây thông thường Vữa xây thông thường có thể dùng là các loại vữa xi măng cát, v ữa tam h ợp (XM, Vôi, Cát) theo các tiêu chuẩn của Việt Nam. Nếu dùng vữa xi măng cát, xây trong mùa khô hanh ho ặc nhi ệt đ ộ cao thì ngoài việc đảm bảo độ ẩm của gạch xây nên có thêm phụ gia ch ống hút n ước hay còn g ọi là phụ gia giữ nước, trong thành phần vữa để đảm bảo đủ thời gian dính kết cho v ữa xây. Cường độ vữa xây thông thường nên chọn bằng hoặc lớn hơn cường đ ộ ch ịu nén của gạch xây. Chiều dày mạch vữa lớn nhất là 15mm. 2. Vữa xây chuyên dụng Vữa xây chuyên dụng bê tông khí chưng áp là v ữa xây khô h ỗn h ợp s ử d ụng các nguyên liệu như xi măng, cát tuyển, chất đ ộn, ph ụ gia tăng d ẻo, ph ụ gia gi ữ n ước, được cân đong chính xác và được trộn đều. Chiều dầy mạch vữa xây lớn nhất là 3mm. Đây là loại vữa có khả năng kết dính rất tốt, sử dụng thích h ợp nh ất đ ể xây k ết cấu tường có yêu cầu bảo ôn, cách nhiệt. Khi thi công c ần s ử d ụng d ụng c ụ xây chuyên dụng: khay đựng vữa, dao xây răng cưa..v..v và quy cách viên xây ph ải có đ ộ chính xác cao. V. THI CÔNG TƯỜNG GẠCH BÊ TÔNG KHÍ CHƯNG ÁP VỚI VỮA CHUYÊN DỤNG 1. Trộn vữa Vữa chuyên dụng được trộn đúng theo tỉ lệ ghi trên v ỏ bao b ằng d ụng c ụ tr ộn vữa. Thời gian từ trộn khoảng từ 2 đến 4 phút. 2. Rải vữa Vữa chuyên dụng được rải lên gạch bằng bay răng cưa 20