Tài liệu Khảo sát, đánh giá chất lượng sản phẩm gạch không nung sản xuất trên địa bàn tỉnh quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƢƠNG CÔNG ĐÔ KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG SẢN XUẤT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƢƠNG CÔNG ĐÔ KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG SẢN XUẤT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình Dân dụng & Công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS ĐẶNG CÔNG THUẬT Đà Nẵng – Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Trương Công Đô 1 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................................................... 1 TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................................................... 5 DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................................................................... 7 MỞ ĐẦU ................................................................................................................................................................. 8 1. Sự cần thiết của đề tài .................................................................................................................................. 8 2. .................................................................................................................................... 9 3. Phƣơng pháp n ............................................................................................................................. 9 4. ................................................................................................................................. 10 5. Kết quả cần đạt đƣợc ................................................................................................................................. 10 6. Kết cấu của luận văn ............................................................................................................................... 10 CHƢƠNG 1 ........................................................................................................................................................... 12 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ........................................................ 12 1.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ............................................................................ 12 1.1.1. Khái niệm ................................................................................................................................................................................... 12 1.1.2. Phân loại .................................................................................................................................................................................... 12 1.1.2.1. Gạch xi măng cốt liệu (còn đƣợc gọi là gạch block) .................................................................... 12 1.1.2.2. Gạch bê tông nhẹ .......................................................................................................................... 13 1.2. ƢU, NHƢỢC ĐIỂM CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG ............................................................... 14 1.2.1. Ưu điểm...................................................................................................................................................................................... 14 1.2.2. Nhược điểm ................................................................................................................................................................................ 14 1.3. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU ......................................................... 14 1.3.1. Công nghệ sản xuất gạch bê tông bọt .......................................................................................................................................... 15 1.3.2. Công nghệ sản xuất gạch bê tông khí chưng áp........................................................................................................................... 15 1.3.3. Sản xuất gạch không nung từ đất đá thải..................................................................................................................................... 16 1.3.4. Sản xuất gạch không nung từ đá mạt .......................................................................................................................................... 17 1.3.5. Sản xuất gạch không nung tự dưỡng ........................................................................................................................................... 17 1.4. THỰC TRẠNG SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG GẠCH KHÔNG NUNG Ở VIỆT NAM ............................ 19 1.5. KẾT LUẬN ................................................................................................................................................ 20 CHƢƠNG 2 .......................................................................................................................................................... 22 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ VÀ SỬ DỤNG CÁC SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM ......................................................................................................................... 22 2.1. TÌNH HÌNH CHUNG .............................................................................................................................. 22 2.2. KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SẢN XUẤT GẠCH KHÔNG NUNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM ........................................................................................................................................................................... 25 2.2.1. Đánh giá về công nghệ sản xuất ............................................................................................................................................. 26 2.2.2. Đánh giá về quá trình dưỡng hộ sản phẩm .................................................................................................................................. 27 2.2.3. Đánh giá về nguồn gốc vật liệu đầu vào ...................................................................................................................................... 28 2.2.4. Đánh giá về chủng loại sản phẩm................................................................................................................................................ 28 2.2.5. Đánh giá về quy trình kiểm soát chất lượng ................................................................................................................................. 29 2.2.6. Đánh giá về các thuận lợi và khó khăn đối với các cơ sở sản xuất ................................................................................................ 29 2.3. NHẬN XÉT VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ............................................................................................... 29 2.4. KẾT QUẢ KHẢO SÁT TÌNH HÌNH TIÊU THỤ VÀ SỬ DỤNG GẠCH KHÔNG NUNG.................................................. 30 2.4.1. Kết quả khảo sát tình hình tiêu thụ và sử dụng gạch không nung........................................................................................... 31 2.4.1.1. Nhận thức của người sử dụng về gạch xi măng cốt liệu ............................................................... 31 2.4.1.2. Số lượng và chủng loại gạch xi măng cốt liệu sử dụng trong công trình ..................................... 32 2 2.4.1.3. Mức độ quan tâm của người sử dụng đến nguồn gạch ................................................................. 32 2.4.1.4. Đảm bảo chất lƣợng gạch trên công trình .................................................................................... 32 2.4.1.5. Vấn đề kỹ thuật khác khi thi công vật liệu xây không nung ........................................................ 32 2.5. KẾT LUẬN ................................................................................................................................................ 33 CHƢƠNG 3 ........................................................................................................................................................... 34 THÍ NGHIỆM KIỂM TRA VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM VẬT LIỆU XÂY DỰNG KHÔNG NUNG XI MĂNG CỐT LIỆU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM ........................ 34 3.1. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA VẬT LIỆU ĐẦU VÀO ................. 34 3.1.1. Xi măng ...................................................................................................................................................................................... 34 3.1.2. Cát ............................................................................................................................................................................................. 34 3.1.3. Đá mạt (còn gọi là cát nghiền) .................................................................................................................................................... 35 3.1.4. Nước .......................................................................................................................................................................................... 36 3.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CỦA GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU ...... 36 3.2.1. Kích thước và mức sai lệch......................................................................................................................................................... 36 3.2.2. Yêu cầu ngoại quan.................................................................................................................................................................... 36 3.2.3. Yêu cầu về tính chất cơ lý ........................................................................................................................................................... 37 3.3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHẾ TẠO GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU ........................................................................................................................................................................... 37 3.3.1. Quy trình thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cát sông và bột đá. ..................................................................................................... 37 3.3.1.1. Khối lƣợng riêng ( TCVN 7572-1:2006) ...................................................................................... 37 3.3.1.2. Khối lượng thể tích xốp và độ hổng (TCVN 7572-6:2006)............................................................. 38 3.3.1.3. Thành phần hạt, lượng ngậm sỏi và mô đun độ lớn của cát (TCVN 7572- 2:2006) ..................... 39 3.3.1.4. Hàm lượng bùn, bụi, sét (TCVN 7572-8:2006) .............................................................................. 40 3.3.1.5. Xác định hàm lượng mi ca (TCVN 7572-20:2006) ......................................................................... 41 3.3.1.6. Xác định hàm lượng clorua (TCVN 7572-15:2006) ....................................................................... 41 3.3.2. Kết quả thí nghiệm cát: ....................................................................................................................................................... 44 3.3.2.1. Cát Sông Vu Gia, cốt liệu sản xuất gạch không nung, lấy tại Nhà máy sản xuất gạch không nung Đại Quang và Hiệp Hƣng. ......................................................................................................................... 44 3.3.2.2. Cát Sông Hƣơng An, cốt liệu sản xuất gạch không nung, lấy tại Nhà máy sản xuất gạch không nung Nguyên Tâm. .................................................................................................................................... 46 3.3.2.3. Cát Sông Nam Phƣớc, cốt liệu sản xuất gạch không nung, lấy tại Nhà máy sản xuất gạch không nung Hƣơng Sen. ....................................................................................................................................... 48 3.3.3. Kết quả thí nghiệm bột đá............................................................................................................................................................ 50 3.3.3.1. Bột đá Đại Hiệp, cốt liệu sản xuất gạch không nung, lấy tại Nhà máy sản xuất gạch không nung Đại Quang và Hiệp Hƣng. ......................................................................................................................... 50 3.3.3.2. Bột đá Chu Lai, cốt liệu sản xuất gạch không nung, lấy tại Nhà máy sản xuất gạch không nung Nguyên Tâm. ............................................................................................................................................. 52 3.3.3.3. Bột đá Duy Trung, cốt liệu sản xuất gạch không nung, lấy tại Nhà máy sản xuất gạch không nung Hƣơng Sen. ................................................................................................................................................ 54 3.3.4. Nhận xét, đánh giá chung về 03 loại cát sông và bột đá................................................................................................................ 56 3.3.4.1. Cát sông ........................................................................................................................................ 56 3.3.4.1. Bột đá ........................................................................................................................................... 56 3.4. THÍ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU ............ 57 3.4.1. Quy trình thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của gạch xi măng cốt liệu.............................................................................................. 57 3.4.1.1 Lấy mẫu ........................................................................................................................................ 57 3.4.1.2 Xác định kích thƣớc, màu sắc và khuyết tật ngoại quan ............................................................... 58 3.4.1.3 Xác định độ rỗng .......................................................................................................................... 58 3.4.1.4. Xác định cƣờng độ chịu nén ......................................................................................................... 59 3.4.1.5. Xác định độ thấm nƣớc ................................................................................................................ 61 3 3.4.1.6 Xác định độ hút nƣớc.................................................................................................................... 62 3.4.2. Kết quả thí nghiệm gạch xi măng cốt liệu của 04 nhà máy và kết quả thí nghiệm gạch xi măng cốt liệu được lấy từ nhà máy nhưng được dưỡng hộ tại phòng thí nghiệm....................................................................................................................................... 62 3.4.2.1. Kết quả thí nghiệm gạch không nung Đại Quang ......................................................................... 62 3.4.2.2. Kết quả thí nghiệm gạch không nung Hiệp Hưng ......................................................................... 66 3.4.2.3. Kết quả thí nghiệm gạch không nung Nguyên Tâm ...................................................................... 69 3.4.2.4. Kết quả thí nghiệm gạch không nung Hƣơng Sen ........................................................................ 71 3.4.2.5. Kết quả thí nghiệm gạch không nung Đại Quang lấy đợt 02 được dưỡng hộ tại phòng Thí nghiệm ................................................................................................................................................................... 72 3.4.3. Đánh giá kết quả thí nghiệm gạch không nung của 04 nhà máy nêu trên và so sánh kết quả thí nghiệm với gạch được dưỡng hộ tại phòng thí nghiệm ...................................................................................................................................................................... 73 3.5. SO SÁNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM GẠCH KHÔNG NUNG ĐƢỢC DƢỠNG HỘ TẠI NHÀ MÁY VÀ PHÕNG THÍ NGHIỆM ........................................................................................................................... 74 3.6. KIẾN NGHỊ ĐỐI VỚI CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT VÀ CƠ QUAN CHỨC NĂNG ...................... 74 3.6.1. Đối với các nhà máy sản xuất ................................................................................................................................................... 74 3.6.2. Đối với các cơ quan chức năng.................................................................................................................................................... 74 3.7. KẾT LUẬN ............................................................................................................................................... 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................................................... 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................................................ 78 Tiếng Việt ............................................................................................................................................................... 78 4 TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM GẠCH KHÔNG NUNG SẢN XUẤT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NAM Học viên: Trƣơng Công Đô – Khóa: 34 Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình Dân dụng & Công nghiệp Tóm tắt: Đề tài đƣợc thực hiện bằng cách tiến hành khảo sát thực tế tại một số nhà máy sản xuất gạch không nung bằng xi măng cốt liệu trên địa bàn tỉnh bảo theo tiêu chuẩn hiện hành, xác định qui trình bảo dƣỡng phù hợp để nâng cao chất lƣợng sản phẩm. – – Đại Quang; Nhà máy gạch không nung Nguyên Tâm của Công ty TNHH MTV Sản xuất Nguyên Tâm – Cụm công nghiệp Hà Lam – Chợ Đƣợc, xã Bình Phục, huyện Thăng Bình và Nhà máy gạch không nung Hƣơng Sen của Chi nhánh Công ty cổ phần gạch không nung Hƣơng Sen – Cụm công nghiệp Nam Dƣơng, xã Điện Dƣơng, thị xã Điện Bàn. Từ khóa – Gạch xi măng cốt liệu - gạch không nung– Gạch Terrazzo - chỉ tiêu cơ lý - yêu cầu kỹ thuật - tiêu chuẩn xây dựng - cƣờng độ nén. SURVEY, EVALUATION OF QUALITY OF NON-ADVERTISING BRICK PRODUCTS ON QUANG NAM PROVINCE Summary: The project is carried out by conducting actual surveys in some factories producing unburnt bricks with aggregate cement in Mo Duc district and surrounding areas, sampling some input materials (such as: Stone, sand, cement ...) and factory brick products have been produced to test the mechanical properties, compare with the current construction standards, determine the unsuitable points in the use using aggregates, product maintenance process ...On that basis, recalculate the use of aggregate types to ensure compliance with current standards, determine proper maintenance procedures to improve product quality Products. The project will provide a scientific basis for the use of local materials in the production process of unburnt bricks to ensure quality, contributing to promoting the use of unburnt bricks for construction works in the area. . With the research time allowed, the research limit here is the survey at 4 factories: Dai Quang adobe brick 5 factory of Branch of Tam Phuc Nguyen Trading One Member Co., Ltd. - Village 5 industrial cluster, Dai Quang commune; Hiep Hung adobe brick factory of Hiep Hung unburnt brick cooperative - Industrial cluster Ap 5, Dai Quang commune; Non-fired brick factory Nguyen Tam of Nguyen Tam Production Co., Ltd. - Ha Lam industrial cluster - Cho Duoc, Binh Phuc commune, Thang Binh district and Huong Sen unburnt brick factory of the branch of the non-brick joint stock company baked Huong Sen Nam Duong industrial cluster, Dien Duong commune, Dien Ban town. Keywords - Cement aggregate bricks - unburnt bricks - Terrazzo tiles mechanical properties - technical requirements - construction standards - compressive strength. 6 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng 2.1 2.2 2.3 Tên bảng Thống kê các cơ sở sản xuất gạch đất sét nung trên địa bàn tỉnh Quảng Nam (Nguồn: Sở Xây Dựng tỉnh Quảng Nam) Danh sách các cơ sở được cấp phép sản xuất vật liệu xây không nung Danh sách các cơ sở sản xuất vật liệu xây không nung được điều tra Trang 23 25 26 2.4 Thông tin về công nghệ sản suất 27 2.5 Quá trình dưỡng hộ sản phẩm 28 2.6 Nguồn vật liệu đầu vào tại các cơ sở sản xuất 28 2.7 Thống kê các loại quy cách gạch 29 2.8 Quy trình quản lí chất lượng sản phẩm trong nhà máy 29 2.9 2.10 Danh sách các công trình sử dụng gạch xi măng cốt liệu được điều tra Bảng đánh giá nhận thức về gạch không nung đối với người sử dụng 31 32 2.11 Mức độ quan tâm của người sử dụng đến nguồn gạch 33 2.12 Tình hình đảm bảo chất lượng gạch trên công trình 34 3.1 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của xi măng poóc lăng hỗn hợp 35 3.2 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của cát 35 3.3 Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử của đá mạt 36 3.4 Kích thước và mức sai lệch kích thước của viên gạch bê tông 37 3.5 Khuyết tật ngoại quan cho phép 37 3.6 Yêu cầu cường độ chịu nén, độ hút nước và độ thấm nước 38 3.7 Khối lượng mẫu 44 3.8 Hệ số hình dạng K theo kích thước mẫu thử 62 7 MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Vật liệu xây dựng chiếm một vị trí hết sức quan trọng trong các công trình xây dựng. Trong số các loại vật liệu xây dựng thì gạch xây dựng đang là vấn đề đƣợc quan tâm nhiều nhất. Ở nƣớc ta, gạch xây dựng chủ yếu là gạch đất sét nung nhƣng quá trình sản xuất gạch đất sét nung cần sử dụng một số lƣợng lớn nguồn nguyên liệu đất sét, nhiên liệu hóa thạch (than đá) sẽ phát sinh rất nhiều khí thải gây hiệu ứng nhà kính, làm cạn kiệt nguồn tài nguyên và gây ô nhiễm môi trƣờng...Vì vậy để khắc phục tình trạng trên cần phải thúc đẩy phát triển công nghệ sản xuất và sử dụng vật liệu xây không nung (VLXKN). Đối với tỉnh Quảng Nam, Ủy Ban Nhân dân Tỉnh đã ban hành Quyết định số 2537/QĐ-UBND ngày 20/07/2015 về việc “Ban hành kế hoạch tăng cường sử dụng vật liệu xây không nung và lộ trình giảm dần việc sản xuất, sử dụng gạch đất sét nung trên địa bàn tỉnh Quảng Nam”. Đây chính là chủ trƣơng hết sức đúng đắn, đồng thời đáp ứng nhu cầu sử dụng vật liệu không nung đạt 20% vào năm 2015 và 43% vào năm 2020 phù hợp với mục tiêu theo quy định tại Quyết định số 567/QĐ-TTg ngày 28/4/2010 của Thủ tƣớng Chính phủ. Theo lộ trình, đến hết năm 2015, Quảng Nam sẽ tiến tới xóa bỏ hoàn toàn các cơ sở sản xuất gạch đất sét nung bằng lò thủ công, lò thủ công cải tiến, lò đứng liên tục. Đối với cơ sở sản xuất gạch đất sét nung (lò tuynel) sẽ hạn chế đầu tƣ xây dựng các cơ sở sản xuất gạch đất sét nung bằng công nghệ lò tuynel; không sử dụng đất sản xuất nông nghiệp để sản xuất gạch; đồng thời tổ chức sắp xếp lại các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, hƣớng dẫn các hộ tƣ nhân liên doanh, liên kết, góp vốn mở rộng sản xuất, chuyển đổi công nghệ nhằm giảm tiêu hao nguyên liệu, nhiên liệu và bảo vệ môi trƣờng. Các doanh nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh Quảng Nam, với các chủ trƣơng khuyến khích phát triển VLXKN của Nhà nƣớc nhƣ: cơ chế hỗ trợ, chính sách khuyến khích về đất đai, về thủ tục, về thuế… nhiều cơ sở đã đầu tƣ máy móc, thiết bị để sản xuất gạch không nung. Tuy nhiên hiện nay, trong quá lại rẻ hơn, trọng lƣợng viên gạch nhẹ hơn thể do quá trình thi công không đảm bảo q với ngƣời tiêu dùng. Thực trạng này cho thấy vấn đề tăng UBND Tỉnh Quảng Nam. 8 xảy ra tình trạ Tình trạng trên do nhiều nguyên nhân, trong quá trình thi công huẩn chất lƣợng, cấp phối pha trộn cốt liệu - xi măng chƣa hợp lý, bảo dƣỡng sản phẩm chƣa đảm bảo qui trình…nên đã ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. Vì vậy cần phải khảo sát, đánh giá một cách tổng quan, khoa học thực trạng quá trình sản xuất vật liêu xây dựng không nung tại các cơ sở để trên cơ sở đó đề xuất một số giải pháp điều chỉnh nhằm nâng cao chất lƣợng sản phẩm sản xuất ra tại các nhà máy. Xuất phát từ những lý do trên, Đề tài: “Khảo sát, đánh giá chất lượng sản phẩm gạch không nung sản xuất trên địa bàn tỉnh Quảng Nam cơ sở kết quả khảo sát, đánh giá sẽ tìm ra nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm vật liệu xây dựng không nung tại các nhà máy, đề xuất những giải pháp để nâng cao chất lƣợng sản phẩm góp phần nâng cao chất lƣợng các công trình xây dựng trên địa bàn tỉnh và các vùng lân cận. 2. - Khảo sát, đánh giá thực trạng việc sản xuất các loại sản phẩm vật liệu xây dựng không nung tại một số Nhà máy sản xuất trên địa bàn tỉnh Quảng Nam. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của các loại vật liệu đầu vào, sản phẩm đầu ra, so sánh với các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành, tìm ra các nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. - Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao chất lƣợng vât liệu xây dựng không nun các công trình xây dựng trên địa bàn. 3. - Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu liên quan đến đề tài + Đọc, tổng hợp các tài liệu và phân tích ƣu nhƣợc điểm của các loại gạch không nung bao gồm gạch xi măng cốt liệu (gạch bê tông không nung), gạch bê tông bọt và gạch bê tông khí chƣng áp; + Tổng hợp tài liệu (tiếng Việt và tiếng Anh) và thống kê tình hình sử dụng gạch không nung trên thế giới và ở Việt Nam; + Tổng hợp tài liệu để đánh giá tình hình sử dụng gạch không nung hiện nay trên địa bàn tỉnh Quảng Nam. - Phương pháp khảo sát thu thập số liệu Dùng phiếu khảo sát tình hình sử dụng gạch không nung hiện nay trên địa bàn tỉnh Quảng Nam. Địa chỉ khảo sát là các công ty thi công xây dựng, các công ty kinh doanh vật liệu xây dựng; nội dung khảo sát về mức độ sử dụng gạch không nung và tỷ lệ sử dụng của mỗi loại gạch không nung khác nhau. - Phương pháp thí nghiệm tính chất cơ lý của vật liệu đầu vào + Toàn bộ các thí nghiệm tính chất cơ lý của vật liệu đầu vào và viên gạch thành phẩm đƣợc thực hiện tại Phòng thí nghiệm Vật liệu xây dựng trƣờng Đại học Bách 9 khoa - ĐH Đà Nẵng. Vật liệu đƣợc lấy trực tiếp từ các mỏ hay nguồn cung cấp ở trên; + Phƣơng pháp thử và tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng vật liệu đầu vào: sử dụng tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành. Số chỉ tiêu thí nghiệm và số lƣợng mẫu thử cho mỗi chỉ tiêu của mỗi loại vật liệu đầu vào đƣợc mô tả chi tiết trong phần sau. - Thí nghiệm các tính chất cơ lý của gạch bê tông không nung rỗng + Sản phẩm gạch không nung đƣợc lấy trực tiếp từ các nhà máy sản xuất gạch không nung trên địa bàn tỉnh; + Thí nghiệm xác định các tính chất cơ lý của gạch bê tông không nung, bao gồm: hình dáng kích thƣớc, khối lƣợng thể tích, độ rỗng, cƣờng độ chịu nén, cƣờng độc chịu uốn, độ hút nƣớc, độ xuyên nƣớc, độ co ngót, mô đun đàn hồi. - Phương pháp xử lý số liệu và viết báo cáo liên quan đến đề tài. 4. - Tổng quan về gạch không nung và công nghệ chế tạo, tình hình sử dụng gạch không nung + Phân tích, đánh giá tổng quan tài liệu trong và ngoài nƣớc liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu; + Đánh giá công nghệ chế tạo gạch không nung phổ biến hiện nay; + Đánh giá tình hình sử dụng gạch không nung trong các công trình xây dựng ở Quảng Nam và các địa phƣơng lân cận; - Tổng quan về - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của vật liệu đầu vào; - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thí nghiệm của gạch không nung xi măng cốt liệu; - Thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của vật liệu đầu vào để chế tạo gạch không nung và viên gạch thành phẩm của từng nhà máy; + Thí nghiệm tính chất cơ lý của cát (Khối lƣợng riêng; Khối lƣợng thể tích xốp và độ hổng; Thành phần hạt; Độ lớn; Hàm lƣợng bùn, bụi, sét; Hàm lƣợng mica; Hàm lƣợng clorua); + Thí nghiệm tính chất cơ lý của bột đá (Khối lƣợng riêng; Khối lƣợng thể tích xốp và độ hổng; Thành phần hạt; Độ mịn); + Thí nghiệm tính chất cơ lý của gạch bê tông không nung (Hình dáng, kích thƣớc; Khối lƣợng thể tích; Độ rỗng; Mác gạch; Độ hút nƣớc; Độ xuyên nƣớc; Độ co ngót; Mô đun đàn hồi. - Biện pháp bảo dưỡng sản phẩm; - Đề xuất, kiến nghị. 5. Kết quả cần đạt đƣợc Từ các số liệu thu thập đƣợc sau khi khảo sát quy trình sản xuất tại các nhà máy, thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu, sản phẩm, tiến hành các phân tích khoa học so sánh và đánh giá, trên cở sở đó đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao chất lƣợng sản phẩm vật liệu không nung sản xuất tại các nhà máy trên địa bàn tỉnh Quảng Nam. 6. Kết cấu của luận văn Mở đầu. Chƣơng 1: Tổng quan về gạch không nung và công nghệ chế tạo 1.1. Khái niệm, phân loại gạch bê tông không nung. 1.2. Ƣu, nhƣợc điểm của gạch bê tông không nung. 10 1.3. Một số công nghệ chế tạo gạch bê tông không nung. 1.4. Thực trạng sản xuất và sử dụng gạch không nung ở Việt Nam. 1.5. Kết luận. Chƣơng 2: Tình hình sản xuất, tiêu và sử dụng các sản phẩm gạch không nung trên địa bàn tỉnh Quảng Nam. 2.1. Tình hình chung. 2.2. Khảo sát tình hình sản xuất gạch không nung trên địa bàn tỉnh Quảng Nam. 2.3. Nhận xét về tình hình sản xuất. 2.4. Kết quả khảo sát tình hình tiêu thụ và sử dụng gạch không nung. 2.5. Kết luận. Chƣơng 3: Thí nghiệm vật liệu sử dụng chế tạo gạch không nung và viên gạch thành phẩm, kiến nghị gıảı pháp nâng cao chất lƣợng sản phẩm vật lıệu xây dựng không nung trên địa bàn tỉnh Quảng Nam. 3.1. Yêu cầu kỹ thuật và phƣơng pháp thí nghiệm của vật liệu đầu vào. 3.2. Yêu cầu kỹ thuật và phƣơng pháp thí nghiệm của gạch xi măng cốt liệu. 3.3. Thí nghiệm, đánh giá vật liệu sử dụng chế tạo gạch xi măng cốt liệu. 3.4. Thí nghiệm, đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của gạch xi măng cốt liệu. 3.5. So sánh kết quả thí nghiệm gạch không nung đƣợc dƣỡng họ tại nhà máy và phòng thí nghiệm. 3.6. Kiến nghị đối với các nhà máy sản xuất gạch không nung và cơ quan chức năng. 3.7. Kết luận. Kết luận và kiến nghị 11 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GẠCH KHÔNG NUNG VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 1.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.1.1. Khái niệm Gạch bê tông không nung là một loại gạch mà sau khi đƣợc tạo hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học nhƣ cƣờng độ nén, uốn, độ hút nƣớc… mà không cần qua nhiệt độ, không phải sử nhiệt độ để nung nóng đỏ viên gạch nhằm tăng độ bền của viên gạch. Độ bền của viên gạch không nung đƣợc gia tăng nhờ lực ép hoặc rung hoặc cả ép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng. 1.1.2. Phân loại Gạch bê tông không nung hiện nay chủ yếu gồm hai loại sau: 1.1.2.1. Gạch xi măng cốt liệu (còn đƣợc gọi là gạch block) Gạch xi măng cốt liệu đƣợc tạo thành từ xi măng và một hoặc nhiều trong các cốt liệu sau đây: đá mạt, cát vàng, xỉ nhiệt điện, phế thải công nghiệp… Loại gạch này đƣợc sản xuất và sử dụng nhiều nhất trong các loại gạch không nung (khoảng 75% tổng lƣợng gạch không nung). Gạch xi măng cốt liệu thƣờng có cƣờng độ chịu lực tốt (trên 80 daN/cm2), khối lƣợng thể tích lớn (thƣờng trên 1900 daN/m3), khả năng chống thấm tốt, cách âm cách nhiệt tốt, dễ sử dụng. Hình 1.1: Gạch xi măng cốt liệu (gạch Block) Phân loại: - Theo kích thước + Gạch tiêu chuẩn (TC) là loại gạch có kích thƣớc cơ bản theo bảng sau: Đơn vị tính: mm Loại kích thƣớc Mức Sai lệch kích thƣớc, không lớn hơn Chiều rộng, không nhỏ hơn 100 ±2 Chiều dài, không lớn hơn 400 ±2 Chiều cao, không lớn hơn 200 ±3 + Gạch dị hình (DH) là loại gạch có kích thƣớc khác kích thƣớc cơ bản, dùng để hoàn chỉnh một khối xây (gạch nửa, gạch xây góc …). - Theo mục đích sử dụng 12 + Gạch thƣờng (T): bề mặt có màu sắc tự nhiên của bê tông. + Gạch trang trí (TT): có thêm lớp nhẵn bóng hoặc nhám sùi với màu sắc trang trí khác nhau. - Theo cường độ nén Theo cƣờng độ nén phân ra các loại: M3,5; M5,0; M7,5; M10,0; M15,0; M20,0. 1.1.2.2. Gạch bê tông nhẹ Gạch bê tông nhẹ có hai loại cơ bản là gạch bê tông bọt và gạch bê tông nhẹ khí chƣng áp. a. Gạch bê tông bọt, khí không chưng áp: Gạch bê tông bọt, khí không chƣng áp đƣợc sản xuất bằng công nghệ tạo bọt trong kết cấu nên tỷ trọng viên gạch giảm đi nhiều và nó trở thành đặc điểm ƣu việt nhất của loại gạch này. Thành phần cơ bản: Xi măng, cát mịn, phụ gia tạo bọt… Hình 1.2: Gạch bê tông bọt, khí không chưng áp Phân loại: - Theo phƣơng pháp sản xuất: Gạch bê tông bọt, khí không chƣng áp đƣợc phân thành: Block bê tông bọt và Block bê tông khí không chƣng áp. - Theo khối lƣợng thể tích khô: Gạch bê tông bọt, khí không chƣng áp đƣợc phân thành các nhóm: D500, D600, D700, D800, D900, D1000, D1100, D1200. - Theo cƣờng độ nén: Gạch bê tông bọt, khí không chƣng áp đƣợc phân thành các cấp cƣờng độ nén sau: B1,0; B1,5; B2,0; B2,5; B3,5; B5,0; B7,5; B10,0. b. Gạch bê tông khí chưng áp (Aerated Autoclaved Concrete, viết tắt AAC) Gạch bê tông khí chƣng áp đƣợc sản xuất bằng cách trộn xi măng với vôi, cát thạch anh hay tro bay tái chế (sản phẩm từ các nhà máy nhiệt điện đốt than), nƣớc và bột nhôm-chất tạo khí. Phản ứng giữa nhôm và Ca(OH)2 trong hỗn hợp bê tông tạo ra những bong bóng cỡ vi mô chứa H2, gia tăng thể tích của bê tông tới 5 lần so với bê tông thƣờng. Sau khi hiđro bay hơi sẽ để lại các lỗ rỗng kín, sau đó bê tông khí chƣng áp sẽ đƣợc đổ vào khuôn tạo hình hoặc cắt thành hình dạng thiết kế. Sản phẩm này tiếp tục đƣợc đƣa vào nồi hấp (khí chƣng áp), nơi phản ứng thứ hai diễn ra. Dƣới nhiệt độ và áp suất cao trong nồi Ca(OH)2 phản ứng với cát thạch anh để hình thành hydrat 13 silica canxi, đó là một cấu trúc tinh thể cứng tạo cƣờng độ cao. Sau lúc này, vật liệu đã sẵn sàng để sử dụng. Hình 1.3: Gạch bê tông khí chưng áp Phân loại: - Theo cƣờng độ nén: Gạch ACC đƣợc phân thành các cấp: 2; 3; 4; 6 và 8. - Theo khối lƣợng thể tích khô: Gạch ACC đƣợc phân thành các nhóm từ 400 đến 1000. 1.2. ƢU, NHƢỢC ĐIỂM CỦA GẠCH BÊ TÔNG KHÔNG NUNG 1.2.1. Ưu điểm - Không dùng nguyên liệu đất sét để sản xuất, hạn chế việc sử dụng đất sét khai thác từ đất nông nghiệp làm giảm diện tích sản xuất cây lƣơng thực. - Không dùng nhiên liệu nhƣ than, củi…để đốt, giúp tiết kiệm nhiên liệu năng lƣợng và không thải khói bụi gây ô nhiễm môi trƣờng. - Sản phẩm có khả năng cách âm, cách nhiệt, phòng hỏa, kích thƣớc chuẩn xác, quy cách hoàn hảo hơn gạch đất sét nung. Rút ngắn thời gian thi công, giảm chi phí thiết kế nền móng, tiết kiệm vữa xây. 1.2.2. Nhược điểm - Khả năng chịu lực theo phƣơng ngang yếu. - Không linh hoạt khi thiết kế kiến trúc với nhiều góc cạnh. - Không có khả năng chống thấm tốt, dễ gây nứt tƣờng do co giãn nhiệt. 1.3. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO GẠCH XI MĂNG CỐT LIỆU Ngày nay đã có nhiều cải tiến trong quy mô và công nghệ sản xuất gạch không nung. Đá mạt là một trong những thành phần thƣờng thấy trong gạch do có giá thành rẻ và khả năng chịu lực cao. 14 g khay và bảo dƣỡng tự nhiên từ 5 – 7 ngày là có thể đƣa vào dùng [4]. 1.3.1. Công nghệ sản xuất gạch bê tông bọt Nguyên liệu đầu vào bao gồm: • • Xi măng: Xi măng PCB 40 đƣợc bơm lên silo hoặc thiết bị • H 5 – 7. biến trên thị trƣờng hoặc cũng có thể tự sản xuất bằng kỹ thuật nấu cao da bò + NaOH. trƣờng. Cách khác có thể pha 20 – 30% tro bay để tăng độ dẻo quánh, tránh thoát khí khi phối trộn. a. Cấp phối, rót khuôn: + trộn theo tỷ lệ cấp phối tính toán trƣớc tạo ra hỗn hợp vữa. + Chế tạo bọt: Hóa chất tạo bọt đƣợc trộn với một lƣợng nƣớc theo tỷ lệ khuyến cáo của nhà – Thông thƣờng mỗi lít hóa chất tạo bọt có thể tạo ra từ 700 – 1200 lít bọt. + Vữa và bọt tạo ra đƣợc trộn đều bằng máy trộn tạo ra hỗn hợp vữa bọt. Vữa đƣợc xen kẽ giữa các bọt tạo ra cấu trúc rỗng và đồng nhất trên khối thể tích. + Hỗn hợp có tính chảy tốt có khả năng tự chảy, chiếm đầy thể tích mà không cần gia công, rung dầm. + Hỗn hợp này đƣợc rót vào các khuôn định hình và di chuyển qua công đoạn định tĩnh, bảo dƣỡng. b. Dưỡng tĩnh, bảo dưỡng: + Dƣỡng tĩnh: Hỗn hợp sau khi đƣợc trộn đều có tính chảy tốt, cƣờng độ thấp, cấu trúc yếu, dễ vỡ. Cấu trúc ở giai đoạn này chủ yếu dựa trên cƣờng độ của các bọt, trong khoảng thời gian từ 2 – 3 giờ. Sau khoảng thời gian này, hỗn hợp vữa phát triển cƣờng độ và giữ vững đƣợc cấu trúc hỗn hợp. + Bão dƣỡng: Sau quá trình dƣỡng tĩnh đông kết, bê tông bọt có khả năng chịu tác động cơ học nhỏ của các yếu tố bên ngoài thì có khả năng tháo khuôn và chuyển qua giai đoạn bảo dƣỡng. Quy trình bảo dƣỡng bê tông bọt có thể tuân theo quy trình bảo dƣỡng của bê tông thông thƣờng, cung cấp và đảm bảo lƣợng nƣớc bề mặt của khối hỗn hợp trong thời gian bảo dƣỡng để đảm bảo cƣờng độ phát triển tốt. c. Thành phẩm: đạt từ 3 – 4MPa. 1.3.2. Công nghệ sản xuất gạch bê tông khí chưng áp a. Chuẩn bị nguyên liệu: 15 1 – mịn 10 – 20%. b. Chế tạo huyền phù bột nhôm: huyền phù bột nhôm rồi chuyển vào máy trộn. Quá trình này diễn ra song song với chuẩn bị nguyên liệu. c. Định lượng và phối trộn liệu: Hỗn hợp nguyên liệu đƣợc đổ vào máy trộn từ 2 – 3 phút sau đó thêm huyền phù bột nhôm vào trộn thêm 1 – 2 phút. Nƣớc đƣợc thêm vào để đạt khối lƣợng thể tích yêu cầu cho 1 khuôn. d. Tạo hình và dưỡng ẩm sơ bộ: Sau khi trộn, hỗn hợp bê tông khí đƣợc đổ vào khuôn có kích thƣớc từ 4-6m; rộng từ 2-2,5m; cao từ 0,6-1m. Hỗn hợp bê tông khí đƣợc đổ thấp hơn miệng khuôn từ 0,2-0,3m. Nếu chế tạo sản phẩm tấm panel bê tông 3D có cốt thép thì cần làm thẳng cốt thép, hàn, phủ lớp chống ăn mòn và đặt vào khuôn trƣớc khi đổ hỗn hợp vào. gian từ khi đổ khuôn đến khi tháo khuôn khoảng từ 120 – 180 phút. Trên khuôn có các gờ, móc để việc tháo lắp thuận lợi. Sau khi bê tông đạt cƣờng độ, tiến hành tháo khuôn. Chỉ tháo 3 trong số 4 thành xung quanh. Nghiêng khuôn và khối thành phẩm một góc 90o để thành khuôn lật xuống đáy khối bán thành phẩm. Đầu tiên, cắt bỏ phần bê tông nở quá trên miệng khuôn và đƣa ngay về bể huyền phù để tái sản xuất. Máy cắt ngang và máy cắt dọc cắt khối bán thành phẩm còn lại thành từng viên theo kích thƣớc yêu cầu. e. Chưng áp và tháo dỡ gạch: Chƣng áp là một công đoạn công nghệ quan trọng quyết định độ bền cơ học của sản phẩm. Khối bán thành phẩm đƣợc đƣa lên xe goòng và đẩy vào buồng chƣng áp. Đƣờng kính của buồng chƣng áp từ 2,5 – 3,5m; chiều dài từ 28 – 35m. Sau khi xếp đầy buồng chƣng áp đƣợc đậy kín, bắt đầu thời gian chƣng áp. Để đạt áp suất yêu cầu từ 10 – 14atm sẽ cần khoảng 2 giờ đồng hồ. Áp suất và nhiệt độ cao đƣợc duy trì trong suốt 8 giờ. Thời gian hạ áp suất về ấp suất khí quyển là 2 giờ. Mỗi ngày đêm một buồng chƣng áp sẽ thực hiện 2 chu kỳ chƣng áp. Các buồng chƣng áp này hoạt động so le, buồng này tăng áp thì buồng khác sẽ hạ áp để đảm bảo công suất nồi hơi. 1.3.3. Sản xuất gạch không nung từ đất đá thải Khi chọn đƣợc loại đất đá thải để sản xuất gạch ngƣời ta sẽ sấy khô còn khoảng 10 – 15% độ ẩm. hợp đất vừa trộn với 15 – 18% vôi, chú ý nền xƣởng phải 16 máy ép gạch để ép định hình viên gạch với áp lực 55 – 65MPa. Công đoạn này là quan trọng nhất trong quá trình sản xuất gạch, để đảm bảo chất lƣợng viên gạch cần thực hiện đúng kỹ thuật và lực ép. 1.3.4. Sản xuất gạch không nung từ đá mạt Những nguyên liệu nhƣ mạt đá, nƣớc, xi măng sẽ đƣợc đƣa vào máy và đƣợc trộn theo thời gian đã cài đặt sẵn trên máy trộn. Tiếp đó sẽ đƣợc đƣa vào hệ nạp liệu để xuống khuôn ép. Máy ép thủy lực định hình viên gạch một cách đồng đều. Việc này sẽ giúp viên gạch có đƣợc độ ổn định cao và đạt chất lƣợng tốt nhất. Lực ép khoảng 18 – 20MPa. Sau k 1.3.5. Sản xuất gạch không nung tự dưỡng Công nghệ sản xuất gạch phế liệu tự dƣỡng đơn giản, lƣu trình nhƣ sau: Trộn nguyên liệu (thiết bị đƣa liệu hoặc đai truyền) → Máy ép gạch → Phôi → Dƣỡng hộ→ Thành phẩm. Theo thông thƣờng, nguyên vật liệu đƣợc máy trộn đều, nguyên liệu đƣợc đai truyền chuyển đến máy bánh lăn để tiến hành trộn lần 2 khoảng 3 – 4 phút, sau đó đƣợc đai truyền hoặc máy đƣa liệu chuyển đến trong gầu ép gạch để tiến hành ép, đồng thời gạch đƣợc công nhân vận chuyên đến xe đẩy, chuyển vào xƣởng, dƣỡng hộ 15 ngày sẽ trở thành thành phẩm xuất xƣởng. mác M100 – 200, cƣờng độ chịu nén là 3 – 4MPa, độ hút nƣớc là 5,2 – 6,3%. 17 Hình 2.1. Quy trình công nghệ cơ bản để sản xuất gạch xi măng cốt liệu Chú thích: (1) Cấp nguyên liệu: gồm các phễu chứa liệu (PL1200 đến PL1600), băng tải liệu, cân định lƣợng, bộ phận cài đặt phối liệu. Sau khi nguyên liệu đƣợc cấp đầy vào các phễu (bằng máy xúc vật), nguyên liệu đƣợc cấp theo công thức phối trộn đã cài đặt. (2) Máy trộn nguyên liệu: Đá mạt (cốt liệu), cát, nƣớc và xi măng đƣợc đƣa vào máy trộn tự động theo quy định cấp phối. Sau đó, hỗn hợp nguyên liệu đƣợc trộn đều theo thời gian cài đặt. Hỗn hợp sau phối trộn đƣợc tự động đƣa vào ngăn phân chia nguyên liệu ở khu vực máy tạo hình. (3) Khu vực chứa khay (palet): Cấp palet làm đế đỡ phía dƣới trong quá trình ép và chuyển gạch thành phẩm ra khỏi dây chuyền. Khay (palet) này có thể làm bằng nhựa tổng hợp hoặc tre - gỗ ép; trong quá trình làm việc chịu lực ép, rung lớn. (4) Máy ép tự động tạo hình: Nhờ vào hệ thống thủy lực, máy hoạt động theo cơ chế kết hợp với rung tạo lực ép rất lớn để hình thành lên các viên gạch block đồng đều, đạt chất luợng cao và ổn định. Cùng với việc phối trộn nguyên liệu, bộ phận tạo hình nhờ ép rung này là hai yếu tố vô cùng quan trọng để tạo ra sản phẩm theo ý muốn. (5) Tự động ép mặt – Máy cấp mầu: Ðây là bộ phận giúp tạo màu bề mặt cho gạch tự chèn, chỉ cần thiết khi sản xuất gạch tự chèn, gạch trang trí có màu sắc. (6) Tự động chuyển gạch: Ðây là máy tự động chuyển và xếp từng khay gạch vào vị trí định trƣớc một cách tự động. Nhờ đó mà ta có thể chuyển gạch vừa sản xuất ra để dƣỡng hộ hoặc tự động chuyển vào máy sấy tùy theo mô hình sản xuất. (7) Gạch đƣợc dƣỡng hộ sơ bộ từ 1 đến 1,5 ngày trong nhà xƣởng có mái che, sau đó chuyển ra khu vực kho bãi thành phẩm tiếp tục dƣỡng hộ một thời gian (từ 10 đến 28 ngày tùy theo yêu cầu) và đóng gói, dán nhãn mác xuất xuởng. 18