Tài liệu Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý chất lượng vật liệu sử dụng trong thi công bê tông đầm lăn tại công trình thủy điện trung sơn

LỜI CAM ĐOAN Họ và tên học viên: Phạm Duy Anh Lớp cao học: 22QLXD21 Chuyên ngành: Quản lý xây dựng Tên đề tài luận văn: “ Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý chất lượng vật liệu sử dụng trong thi công bê tông đầm lăn tại công trình thủy điện Trung Sơn” Tôi xin cam đoan và chịu trách nhiệm kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực. Tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và cấp thiết của đề tài được trích dẫn rõ nguồn gốc theo qui định. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Phạm Duy Anh i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm và hướng dẫn tận tình của PGS.TS Đồng Kim Hạnh, và những ý kiến quý báu của các thầy cô giáo khoa Công trình, bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng,Viện kỹ thuật công trình –Trường Đại học Thủy lợi. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Trường Đại học Thủy lợi đã tận tình giảng dạy tác giả trong suốt quá trình học tại trường và xin cảm ơn lãnh đạo và đồng nghiệp trong cơ quan đã cung cấp số liệu, giúp đỡ tác giả để thực hiện luận văn. Do trình độ, kinh nghiệm cũng như thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên Luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô giáo và độc giả. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Phạm Duy Anh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. vii MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG TÁC SỬ DỤNG VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG VÀ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN ..........................................................6 1.1. Vật liệu sử dụng trong xây dựng ..............................................................................6 1.1.1. Lịch sử quá trình sử dụng vật liệu xây dựng .........................................................6 1.1.2. Vật liệu dùng trong bê tông .................................................................................12 1.2 Bê tông đầm lăn .......................................................................................................18 1.3 Thực trạng và tồn tại trong quá trình sử dụng vật liệu cho bê tông đầm lăn...........33 1.3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng vật liệu ..................................................33 1.3.2 Thực trạng quá trình sử dụng vật liệu cho bê tông đầm lăn .................................33 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CƠ SỞ PHÁP LÝ VỀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VẬT LIỆU TRONG THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN. ............................34 2.1. Chất lượng công trình xây dựng .............................................................................34 2.1.1 Quan niệm về chất lượng......................................................................................34 2.1.2 Các yêu cầu và đặc điểm của chất lượng..............................................................34 2.1.3 Vai trò của chất lượng ..........................................................................................36 2.1.4 Quản lý chất lượng công trình xây dựng ..............................................................36 2.2 Cơ sở pháp lý trong quản lý chất lượng thi công bê tông ......................................38 2.2.1 Luật xây dựng 2014 số 50/2014/QH13 ngày 18/6/2014 của Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam......................................................................................................38 2.3. Quy trình giám sát thi công bê tông đầm lăn .........................................................48 2.4. Quy trình kiểm định, thí nghiệm ............................................................................50 2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng vật liệu của bê tông đầm lăn ......................56 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP TRONG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VẬT LIỆU KHI THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN. ...........................................................................59 3.1 Giới thiệu về công trình Thủy điện Trung Sơn .......................................................59 3.2 Giới thiệu công tác quản lý chất lượng vật liệu cho thi công bê tông đầm lăn. ......61 iii 3.2.1 Các yêu cầu về vật liệu sản xuất RCC ................................................................. 61 Trạm nghiền sàng-Bố trí và biểu đồ cường độ sản xuất ............................................... 74 3.2.2. Công tác bảo quản vật liệu tại công trường......................................................... 77 3.2.3. Cấp phối RCC và các thí nghiệm. ....................................................................... 79 3.3 Thực trạng công tác QLCL vật liệu cho thi công RCC ........................................... 87 3.3.1 Thực trạng quản lý chất lượng Xi măng .............................................................. 87 3.3.2 Thực trạng quản lý chất lượng tro bay ................................................................. 88 3.3.3 Thực trạng công tác quản lý chất lượng phụ gia .................................................. 90 3.3.4 Thực trạng công tác quản lý chất lượng cốt liệu .................................................. 90 3.4 Nguyên tắc và yêu cầu của việc đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng vật liệu trong thi công bê tông đầm lăn ...................................................................................... 97 3.5 Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng vật liệu thi công RCC.................................. 98 3.5.1 Đề xuất quy trình quản lý chất lượng xi măng ..................................................... 98 3.5.3Giải pháp quản lý kho bãi ................................................................................... 105 3.5.4 Giải pháp quản lý các máy nghiền, sàng cốt liệu ............................................... 105 3.5.5 Giải pháp hiệu chỉnh lượng vật liệu ................................................................... 106 Kết luận Chương 3: ..................................................................................................... 108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: ................................................................................. 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 110 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bê tông La Mã .................................................................................................7 Hình 1.2: ........................................................................................................................15 Hình 1.3: Bê tông nhẹ cho thi công sàn mái .................................................................16 Hình 1.4: Khai thác cát tự nhiên ....................................................................................18 Hình 1.5: Khai thác đá ...................................................................................................18 Hình 1.6: Tỷ lệ áp dụng BTĐL theo các hướng khác nhau trên thế giới ......................22 Hình 1.7: Thi công đập BTĐL bằng xe lu rung ( Beni-Haroun - Algeri) .....................24 Hình 1.8. Thi công sân bãi bằng công nghệ BTĐL .......................................................24 Hình 1.9 Cấu tạo trụ neo cáp cầu treo Akashi Kaiyko-Nhật Bản .................................25 Hình 1.10: Quy trình thi công bê tông đầm lăn .............................................................32 Hình1.11: Thi công bê tông đầm lăn .............................................................................33 Hình 2.1: Ràng buộc về quản lý CLCT xây dựng tại Việt Nam ...................................38 Hình 3.1: Thủy điện Trung Sơn.....................................................................................59 Hình 3.2: Mỏ đá 3A – Dự án Thuỷ điện Trung Sơn .....................................................74 Hình 3.3: Trạm nghiền số 1 – DATĐTS .......................................................................75 Hình 3.4: Trạm nghiền số 2 và số 3 – DATĐTS ...........................................................76 Hình 3.5: Trạm nghiền số 4 – DATĐTS .......................................................................76 Hình 3.6: Bãi trữ số 1 và số 2 - DATĐTS .....................................................................78 Hình 3.8: Trạm trộn bê tông 360m3/h và 120m3/h - DATĐTS .....................................82 Hình 3.9: Trạm trộn bê tông 60m3/h trộn vữa liên kết và hồ xi măng – DATĐTS ......83 Hình 3.10: Quy trình quản lý chât lượng xi măng.........................................................88 Hình 3.11: Quy trình quản lý chất lượng tro bay ..........................................................89 Hình 3.12: Quy trình quản lý chất lượng đá dăm ..........................................................94 Hình 3.13: Quy trình quản lý chất lượng cát .................................................................96 Hình 3.14: Đề xuất quy trình quản lý chất lượng xi măng ..........................................100 Hình 3.15: Biểu đồ lũy kế nhập và tiêu thụ xi măng ...................................................101 Hình 3.16: Đề xuất quy trình quản lý chất lượng cát ..................................................104 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới ....................................... 21 Bảng 1.2: Một số công trình đập BTĐL đã được thiết kế và bắt đầu xây dựng ở nước ta ....................................................................................................................................... 26 Bảng 2.1: Tiêu chuẩn vật liệu cho RCC ........................................................................ 51 Bảng 2.2: Tần suất, vị trí lấy mẫu và nội dung thí nghiệm đối với vật ......................... 53 Bảng 2.3: Các phương pháp thí nghiệm về vật liệu cho sản xuất RCC ........................ 54 Bảng 2.4: Độ chênh lệch tối đa cho phép trong kết quả của bộ thử nghiệm................. 55 Bảng 3.1: Các chỉ tiêu chất lượng của xi măng poóc lăng ............................................ 64 Bảng 3.2: Bảng Yêu cầu hoá học bắt buộc đối với phụ gia khoáng hoạt tính .............. 66 Bảng 3.3: Yêu cầu vật lý bắt buộc đối với phụ gia khoáng hoạt tính ........................... 66 Bảng 3.4: Bảng Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và cặn không tan trong nước trộn bê tông và vữa .............................................................. 68 Bảng 3.5: Bảng Hàm lượng tối đa cho phép của muối hòa tan, ion sunfat, ion clorua và cặn không tan trong nước dùng để rửa cốt liệu và bảo dưỡng bê tông ......................... 70 Bảng 3.6: Bảng Các yêu cầu về thời gian đông kết của xi măng và cường độ chịu nén của vữa........................................................................................................................... 71 Bảng 3.7: Bảng Đường bao giới hạn cho cốt liệu được pha trộn .................................. 73 Bảng 3.8: Thành phần cấp phối cho 1m3 bê tông RCC ................................................ 79 Bảng 3.9: Thành phần cấp phối cho 1m3 vữa liên kết .................................................. 80 Bảng 3.10: Thành phần cấp phối cho 1m3 hồ xi măng ................................................. 80 Bảng 3.11: Các thiết bị lấy mẫu .................................................................................... 85 Bảng 3.12: Bảng Tần suất, vị trí lấy mẫu và nội dung thí nghiệm đối với vật liệu cho sản xuất RCC ................................................................................................................. 86 Bảng 3.14: Các tiêu chuẩn thí nghiệm các chỉ tiêu RCC công trình thủy điện Trung Sơn ................................................................................................................................. 87 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTCT : Bê tông cốt thép QLCL : Quản lý chất lượng XDCT : Xây dựng công trình CĐT : Chủ đầu tư VBQPPL : Văn bản quy phạm pháp luật CTXD : Công trình xây dựng HSĐX : Hồ sơ đề xuất CQQLNN : Cơ quan quản lý nhà nước QLNN : Quản lý nhà nước TVGS : Tư vấn giám sát QLDA : Quản lý dự án TVTK : Tư vấn thiết kế vii MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. Bê tông là loại vật liệu hiện nay đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều nghành xây dựng như dân dụng, giao thông , thủy lợi. Bê tông được sử dụng rộng rãi bởi những ưu điểm như: Giá thành bê tông không cao vì có tới 80 – 90% là cốt liệu từ đá thiên nhiên hoặc các phế phẩm từ công nghiệp( xỉ than, bã quặng..); Có thể chế tạo được các loại bê tông có đặc tính khác nhau; Có thể gai công thành các kết cấu bền vững có hình dáng và kích thước bất kỳ; Có thể cơ giới hóa hoàn toàn việc sản xuất bê tông, hạ giá thành kết cấu. Ngoài ra có thể chế tạo được các kết cấu bê tông cốt thép và bê tông cốt thép ứng suất trước. Bên cạnh những ưu điểm như đã nêu trên thì bê tông còn có những nhược điểm như: Khối lượng lớn, nặng nề và thời gian thi công dài. Trong xây dựng nói chung và xây dựng thủy lợi nói riêng vấn đề thời gian thi công được yêu cầu rút ngắn mà vẫn bảo đảm chất lượng do nhu câu nhanh chóng đưa công trình vào sử dụng từ đó làm giảm chi phí xây dựng công trình. Từ nhu cầu đó các kỹ sư đã nghiên cứu và đưa bê tông đầm lăn vào ứng dụng. Bê tông đầm lăn hiện nay được áp dụng khá phổ biến trên thế giới. Do được cơ giới hoá cao, tiến độ thi công nhanh, công trình sơm đưa vào khai thác, hiệu quả kinh tế mang lại to lớn, việc áp dụng công nghệ bê tông đầm lăn vào Việt Nam là điều không bàn cãi. Những thập niên qua, nhìn lại chặng đường phát triển BTĐL Trung Quốc cũng đủ thấy ưu điểm của loại công nghệ này. Bê tông đầm lăn không chỉ áp dụng vào xây dựng đập mà còn phải được tiếp tục nghiên cứu áp dụng vào việc xây dựng sân bay, cảng, kè chắn sóng, các công trình bê tông khối lớn, diện rộng . . . Do còn mới mẻ nên việc áp dụng công nghệ này vào điều kiện Việt Nam cần phải có bước đi và giải pháp thích hợp: - Nghiên cứu kinh nghiệm của các nước để rút ngắn thời gian nghiên cứu. Qua phân tích nhận thấy Trung Quốc là nước láng giềng Việt Nam, là nước đầu 1 đàn về công nghệ BTĐL trên thế giới, chi phí học tập nghiên cứu với Trung Quốc lại rẽ, vì vậy có thể xây dựng công nghệ BTĐL Việt Nam bằng việc kế thừa kinh nghiệm Trung Quốc. - Xây dựng đập nhỏ, thấp trước, đúc rút kinh nghiệm để làm đập cao sau. - Dịch thuật các tài liệu, quy phạm các nước đặc biệt của Trung Quốc để trên cơ sở thực tiễn xây dựng tại Việt Nam , hoàn chỉnh thành bộ quy phạm thiết kế, thi công đập BTĐL của Việt Nam. - Đối với các dự án BTĐL đầu tiên, lớn, quan trọng cần phải có : + Thuê, hợp tác với nước ngoài để cùng Việt Nam tham gia tư vấn thiết kế. + Thuê Tư vấn thẩm định quốc tế để thẩm định lại hồ sơ thiết kế. + Thuê Tư vấn Giám sát chất lượng xây dựng quốc tế để giám sát thi công. + Thuê Tư vấn Kiểm định chất lượng xây dựng quốc tế để kiểm định chất lượng xây dựng. Do công nghệ thi công bê tông đầm lăn còn khá mới mẻ ở Việt Nam nên không tránh khỏi những vướng mắc về công nghệ cũng như quản lý chất lượng công trình. Hiên nay chúng ta rút ngắn thời gian nghiên cứu bằng cách tiếp thu học hỏi từ những nước đi trước do đó có nhiều điều chưa thực sự phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam nhất là khâu quản lý chất. Một vấn đề đặt ra là quy trình quản lý chất lượng bê tông đầm lăn một cách đồng bộ và hiệu quả. Khâu đầu tiên trong quá trình sản xuất bê tông là lựa chọn vật liệu đạt tiêu chuẩn chất lượng nhằm đáp ứng được yêu cầu sản xuất bê tông. Vật liệu sản xuất bê tông có ảnh hưởng quyết định đến tính chất cũng như chất lượng bê tông. Chất lượng vật liệu sản xuất bê tông phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cường độ vật liệu( cốt liệu lớn: đá, sỏi, cát say…); cấp phối hạt vật liệu ( cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ….); độ mịn ( xi măng, tro bay..); tính chất của các loại phụ gia Qua đề tài nghiên cứu tác giả muốn đề xuất một số giải pháp quản lý chất lượng vật liệu trong thi công bê tông đầm lăn từ đó nâng cao chất lượng thi công bê tông đầm lăn. 2 Với những mục đích nêu trên tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý chất lượng vật liệu sử dụng trong thi công bê tông đầm lăn tại công trình thủy điện Trung Sơn” 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu đề xuất giải pháp nhằm tăng cường công tác quản lý chất lượng vật liệu sản xuất bê tông đầm lăn tại các dự án đầu tư xây dựng công trình có sử dụng bê tông đầm lăn. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI a. Ý nghĩa khoa học Đề tài nghiên cứu hệ thống hóa và làm sáng tỏ những vấn đề lý luận về ảnh hưởng của chất lượng vật liệu đến chất lượng của bê tông đầm lăn từ đó làm cơ sở khoa học nghiên cứu, đề suất một số giải pháp quản lý chất lượng vật liệu, góp phần nâng cao chất lượng xây dựng công trình bằng bê tông đầm lăn. b. Ý nghĩa thực tiễn Những kết quả nghiên cứu, đề xuất giải pháp của luận văn là tài liệu tham khảo hữu ích không chỉ đối với công tác quản lý chất lượng vật liệu bê tông đầm lăn nói riêng mà còn là tài liệu tham khảo cho các công trình sử dụng các loại bê tông nói chung. 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI a. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là công tác quản lý chất lượng vật liệu tại các dự án đầu tư xây dựng có sử dụng bê tông đầm lăn từ giai đoạn thiết kế kỹ thuật đến khi thực hiện thi công và đưa công trình vào sử dụng. 3 b. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi về không gian: Đề tài tập trung Nghiên cứu đề xuất các giải pháp tăng cường công tác quản lý nhằm nâng cao chất lượng vật liệu sản xuất bê tông đầm lăn tại các dự án đầu tư xây dựng. 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Luận văn áp dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp kế thừa những kết quả nghiên cứu đã công bố; - Phương pháp thống kê; - Phương pháp phân tích tổng hợp, so sánh; - Phương pháp khảo sát điều tra thu thập số liệu; - Phương pháp đối chiếu với các văn bản quy phạm chất lượng vật liệu xây dựng công trình; - Phương pháp đối chiếu với hệ thống văn bản pháp quy về quản lý đầu tư xây dựng công trình; - Phương pháp chuyên gia: Qua tham khảo xin ý kiến của các thầy cô trong Trường và một số chuyên gia có kinh nghiệm chuyên môn tại địa phương. 6. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC - Hệ thống hóa và hoàn thiện cơ sở lý luận về quản lý chất lượng vật liệu tại các dự án đầu tư xây dựng nói chung và dự án đầu tư xây dựng có sử dụng bê tông đầm lăn nói riêng. - Phân tích, đánh giá thực trạng quản lý chất lượng vật liệu tại các dự án đầu tư xây dựng trong thời gian vừa qua, từ đó đánh giá những kết quả đạt được; những mặt tồn tại hạn chế, nguyên nhân để từ đó tìm ra những giải pháp khắc phục. 4 - Nghiên cứu, đề xuất một số giải pháp có căn cứ khoa học, phù hợp và khả thi với điều kiện thực tiễn của một công trình xây dựng cụ thể có sử dụng bê tông đầm lăn trong việc tăng cường hơn nữa quản lý chất lượng vật liệu đầu vào góp phần nâng cao chất lượng bê tông thành phẩm từ đó cho ra đời những sản phẩm xây dựng có chất lượng tốt, tiết kiệm chi phí góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội. 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG TÁC SỬ DỤNG VẬT LIỆU TRONG XÂY DỰNG VÀ THI CÔNG BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 1.1. Vật liệu sử dụng trong xây dựng 1.1.1. Lịch sử quá trình sử dụng vật liệu xây dựng Cùng với sự phát triển của sức sản xuất và quan hệ sản xuất, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung ngành vật liệu đã phát triển từ thô sơ đến ntinh vi,từ đơn giản đến phức tạp, kỹ thuật sản xuất ngày càng hiện đại và chất lượng vật liệu ngày càng nâng cao. Lúc đầu loài người chỉ biết dùng vật liệu có sẵn trong tự nhiên như đất, đá, rơm, rạ, gỗ,... để xây dựng lên nhà ở, cung điện, nhà thờ, đường sắt, cầu cống, v.v... Những công trình đó còn thô sơ, tường nhà còn làm bằng đất hoặc xếp đá. Sau đó ở những nơi xa núi đá, người ta đã biết đúc gạch mộc, rồi dần biết dùng gạch ngói bằng đất nung. Đến thời phong kieensvieecj sản xuất và sử dụng chế phẩm đất nung phát triển. Để gắn các viên đá, gạch rời rạc lại với nhau, từ xưa người ta dã biết dùng đất sét, thạch cao, vôi và guđrông. Ví dụ ở Ba Tư 2000 năm trước công nguyên người ta đã biết dùng chất alfan thiên nhiên để làm chất kết dính. Ở La Mã và thế kỷ thứ tư đã xây dựng những con đường đá lớn chất lượng tốt. Trong thời kỳ này kỹ thuật gia công vật liệu gỗ và luyện kim cũng phát triên với một mức độ nhất định. Trong thời gian này người ta đã sản xuất được vôi với thạch cao là những chất kết dính trong không khí,.... Do nhu cầu phải xây dựng một số công trình ở những nơi ẩm ướt, tiếp xúc với nước và nằm trong nước, người ta đã dần dần phát hiện ra những chất kết dính mới, có khả năng cứng rắn được ở noi ẩm ướt và trong nước. Chất kết dính rắn trong nước đầu tiên đơn giản nhất là hỗn hợp vôi – đất sét nung, có khả năng chịu được mưa và ngập lụt kéo dài. Sau này người ta đã tìm được nhiều loại phụ 6 gia khoáng vật trong tự nhiên có tính chất giống như đất sét nung như tro núi lửa, trepen,v.v... gọi chung là puzơlan. Tiếp đó người ta đã phát minh ra vôi cứng trong nước ( vôi thủy) và xi măng La Mã. Đến đầu thế kỷ thứ 19 phát minh ra xi măng pooc lăng là chất kết dính tốt hơn hẳn các chất kết dính đã tìm được trước đó và mở đầu cho những phát kiến về các chất kết dính khác và bê tông sau này. Hình 1.1: Bê tông La Mã Đến thời kỹ tư bản chủ nghĩa, do nhu cầu xây dựng công nghiệp phát triển , việc phát triển giao thông và các yêu cầu quân sự đòi hỏi phải có các vật liệu mới có khả năng chịu lực cao, do đó sắt thép, bê tông, bê tông cốt thép, bê tông cốt thép ứng suất trước đã được sử dụng v.v... Đến cuối thế kỷ 19, đầu thế kỷ 20, việc sản xuất các loại vật liệu đá nhân tạo như gạch silicat, sản phẩm fibrô xi măng, bê tông xỉ lò cao, các vật liệu cách nhiệt và ngăn nước được phát triển. Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và kỹ thuật, kỹ thuật sản xuất và sử dụng vật liệu xây dựng trên thế giới đã đạt trình đọ khá cao. Người ta đã và đang nghiên cứu sử dụng những vật liệu hiện đại vừa nhẹ, vừa bền như chất dẻo để thay thế thép và bê tông cốt thép hoặc để làm chất gắn kết 7 các cấu kiện thay cho bulong, đinh tán. Ngoài ra, từ chất dẻo người ta chế tạo ra các loại sơn, nhũ quét ngoài mặt công trình, để tạo một lớp màng chống thấm bền vững và chống xâm thực cho công trình ở trong môi trường nước có tính chất xâm thực. Vấn đề sản xuất cấu kiện đúc sẵn trong nhà máy với trình độ cơ khí hóa và tự động hoá cao đang đặc biệt được chú trọng nhằm nâng cao năng xuất lao động và phẩm chất vật liệu, trên cơ sở đó mà hạ giá thành sản phẩm. Nhiều công nghệ tiên tiến được áp dụng như nung gạch bằng tuynen, nung xi măng bằng dầu ma dút hoặc khí than; Các nhà máy xi măng cỡ lớn có công xuất tới 2,4 triệu tấn/ năm, sản xuất các cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước cỡ lớn, dùng máy chấn động tần số cao để tạo hình, v.v... đã được xây dựng. Việc sản xuất các loại vật liệu mới như các loại hợp kim nhẹ, cường độ cao, và bền vững lâu dài; các sản phẩm vô cơ như sợi thủy tinh, sợi bông đá, bê tông cốt tre, cốt sợi thủy tinh, các loại vật liệu đá nhân tạo cỡ lớn, các loại xi măng đặc biệt và các loại vật liệu nhân tạo cỡ lớn, các loại xi măng đặc biệt và các loại vật liệu chuyên dụng khác được đặc biệt chú trọng. Người ta còn phát minh ra các máy móc kiểm tra tính chất các vật liệu xây dựng và hoàn chỉnh các phương pháp nghiên cứu thí nghiệm để đánh giá phẩm chất các vật liệu. Hàng loạt các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm quốc gia và quốc tế ra đời để làm cơ sở pháp lý cho việc sản xuất sử dụng và kiểm tra chất lượng vật liệu xây dựng. Xu hướng chung của việc phát triển công nghiệp vật liệu xây dựng hiện nay là tăng nhanh sản lượng và chất lượng sản phẩm, hạ giá thành và giảm nhẹ cường độ lao động cho người sản xuất. Các biện pháp cơ bản sau đây thường được chú trọng: - Cơ khí hóa và tự động hóa quá trình công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng và sản phẩm. Kết hợp chặt chẽ với khâu thiết kế để tiêu chuẩn hóa kích thước, quy cách, phẩm chất các loại vật liệu và sản phẩm. Kế hoạch hóa các khâu khai thác, chế biến, lưu thông phân phối và sử dụng vật liêu xây dựng. Đẩy mạnh 8 công tác nghiên cứu khoa học vật liêu xây dựng cho phù hợp với tài nguyên , khí hậu mỗi địa phương, đồng thời nghiên cứu ứng dụng những tiến bộ kỹ thuật của các nghành khác vào công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng. - Công xưởng hóa việc sản xuất cấu kiện và tích cực thi công lắp ghép. Kết hợp chặt chẽ với các khâu thiết kế và thi công để định ra chế độ sử dụng tiết kiệm các loại vật liệu. - Tận dụng các nguồn nguyên liệu địa phương và các nguồn phế liệu công nghiệp để sản xuất vật liệu xây dựng. Ở Việt Nam từ xưa đã có những công trình bằng gỗ, gạch đá xây dựng rất công phu, ví dụ công trình đá thành nhà Hồ (Thanh Hóa), công trình đất Cổ Loa (Đông Anh - Hà Nội). Nhưng trong suốt thời kỳ phong kiến thực dân thống trị, kỹ thuật về vật liệu xây dựng không được đúc kết, đề cao và phát triển, sau chiến thắng thực dân Pháp (1954) và nhất là kể từ khi ngành xây dựng Việt Nam ra đời (29.4.1958) đến nay ngành công nghiệp vật liệu xây dựng đã phát triển nhanh chóng. Trong 45 năm, từ những vật liệu xây dựng truyền thống như gạch, ngói, đá, cát, xi măng, ngày nay ngành vật liệu xây dựng Việt Nam đã bao gồm hàng trăm chủng loại vật liệu khác nhau, từ vật liệu thông dụng nhất đến vật liệu cao cấp với chất lượng tốt, có đủ các mẫu mã, kích thước, màu sắc đáp ứng nhu cầu xây dựng trong nước và hướng ra xuất khẩu. Nhờ có đường lối phát triển kinh tế đúng đắn của Đảng, ngành vật liệu xây dựng đã đi trước một bước, phát huy tiềm năng, nội lực sử dụng nguồn tài nguyên phong phú, đa dạng với sức lao động dồi dào, hợp tác, liên doanh, liên kết trong và ngoài nước, ứng dụng công nghệ tiên tiến, kỹ thuật hiện đại của thế giới vào hoàn cảnh cụ thể của nước ta, đầu tư, liên doanh với nước ngoài xây dựng nhiều nhà máy mới trên khắp ba miền như xi măng Bút Sơn (1,4 triệu tấn/năm), xi măng Chinfon - Hải Phòng (1,4 triệu tấn/năm), xi măng Sao Mai (1,76 triệu tấn/năm), xi măng Nghi Sơn (2,27 triệu tấn/năm). Về gốm sứ xây dựng có nhà máy ceramic Hữu Hưng, Thanh Thanh, Thạch Bàn, Việt Trì, Đà Nẵng, Đồng 9 Tâm, Taicera ShiJar v.v... Năm 1992 chúng ta mới sản xuất được 160.000 m2 loại Ceramic tráng men ốp tường 100 x 100 mm, thì năm 2002 đã cung cấp cho thị trường hơn 15 triệu m2 loại: 300x300, 400x400, 500x500 mm. Một thành tựu quan trọng của ngành gốm sứ xây dựng là sự phát triển đột biến của sứ vệ sinh. Hai nhà máy sứ Thiên Thanh và Thanh Trì đã nghiên cứu sản xuất sứ từ nguyên liệu trong nước, tự vay vốn đầu tư trang bị dây chuyền công nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại đưa sản lượng hai nhà máy lên 800000 sản phẩm/năm. Nếu kể cả sản lượng của các liên doanh thì năm 2002 đã sản xuất được 1405 triệu sản phẩm sứ vệ sinh có chất lượng cao. Về kính xây dựng có nhà máy kính Đáp Cầu, với các sản phẩm kính phẳng dày 2 -5 mm, kính phản quang, kính màu, kính an toàn, gương soi đã đạt sản lượng 7,2 triệu m2 trong năm 2002. Ngoài các loại vật liệu cơ bản trên, các sản phẩm vật liệu trang trí hoàn thiện như đá ốp lát thiên nhiên sản xuất từ đá cẩm thạch, đá hoa cương, sơn silicat, vật liệu chống thấm, vật liệu làm trần, vật liệu lợp đã được phát triển với tốc độ cao, chất lượng ngày càng được cải thiện. Tuy nhiên, bên cạnh các nhà máy vật liệu xây dựng được đầu tư với công nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại thì cũng còn nhiều nhà máy vẫn phải duy trì công nghệ lạc hậu, thiết bị quá cũ, chất lượng sản phẩm không ổn định. Phương hướng phát triển ngành công nghệ vật liệu trong thời gian tới là phát huy nội lực về nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, lực lượng lao động dồi dào, tích cực huy động vốn trong dân, tăng cường hợp tác trong nước, ngoài nước, đầu tư phát triển nhiều công nghệ tiên tiến, sản xuất các mặt hàng mới thay thế hàng nhập khẩu như vật liệu cao cấp, vật liệu cách âm, cách nhiệt, vật liệu trang trí nội thất, hoàn thiện để tạo lập một thị trường vật liệu đồng bộ phong phú, thỏa mãn nhu cầu của toàn xã hội với tiềm lực thị trường to lớn trong nước, đủ sức cạnh tranh, hội nhập thị trường khu vực và thế giới. 10 Mục tiêu đến năm 2010 là sản xuất 40-45 triệu tấn xi măng, 40-50 triệu m2 gạch men lát nền, ốp tường, 4-5 triệu sản phẩm sứ vệ sinh với phụ kiện đồng bộ, 8090 triệu m2 kính xây dựng các loại, 18 -20 tỷ viên gạch, 30-35 triệu m2 tấm lợp, 35- 40 triệu m3 đá xây dựng, 2 triệu m2 đá ốp lát, 50.000 tấm cách âm, cách nhiệt, bông, sợi thủy tinh, vật liệu mới, vật liệu tổng hợp Phân loại vật liệu xây dựng Vật liệu xây dựng được phân theo 2 cách chính: Theo bản chất Theo bản chất vật liệu xây dựng được phân ra 3 loại chính sau đây: + Vật liệu vô cơ bao gồm các loại vật liệu đá thiên nhiên, các loại vật liệu nung, các chất kết dính vô cơ, bê tông, vữa và các loại vật liệu đá nhân tạo không nung khác + Vật liệu hữu cơ: bao gồm các loại vật liệu gỗ, tre, các loại nhựa bitum và guđrông, các loại chất dẻo, sơn, vecni v.v.. + Vật liệu kim loại: bao gồm các loại vật liệu và sản phẩm bằng gang, thép, kim loại màu và hợp kim Theo nguồn gốc + Theo nguồn gốc vật liệu xây dựng được phân ra 2 nhóm chính: vật liệu đá nhân tạo và vật liệu đá thiên nhiên. + Theo tính toán, vật liệu sử dụng trong các công trình xây dựng có tới hơn 90% là vật liệu đá nhân tạo và gần 10% là vật liệu khác. + Vật liệu đá nhân tạo là một nhóm vật liệu rất phong phú và đa dạng, chúng được phân thành 2 nhóm phụ: vật liệu đá nhân tạo không nung và vật liệu đá nhân tạo nung. 11 + Vật liệu đá nhân tạo không nung: nhóm vật liệu mà sự rắn chắc của chúng xảy ra ở nhiệt độ không cao lắm và sự hình thành cấu trúc là kết quả của sự biến đổi hóa học và hóa lý của chất kết dính, ở trạng thái dung dịch (phân tử, keo, lỏng và rắn, pha loãng và đậm đặc). + Vật liệu đá nhân tạo nung: nhóm vật liệu mà sự rắn chắc của nó xảy ra chủ yếu là quá trình làm nguội dung dịch nóng chảy. Dung dịch đó đóng vai trò là chất kết dính. Đối với vật liệu đá nhân tạo khi thay đổi thành phần hạt của cốt liệu, thành phần khoáng hóa của chất kết dính, các phương pháp công nghệ và các loại phụ gia đặc biệt thì có thể làm thay đổi và điều chỉnh cấu trúc cũng như tính chất của vật liệu 1.1.2. Vật liệu dùng trong bê tông Bê tông là vật liệu đá nhân tạo do hỗn hợp của các chất kết dính vô cơ hoặc hữu cơ với nước, cố liệu nhỏ, cốt liệu lớn và phụ gia ( nếu có) được nhào trộn kỹ theo một tỉ lệ thích hợp lèn chặt và rắn chắc lại tạo thành. Trước khi đóng rắn hỗn hợp này gọi là hỗn hợp bê tông. Trong xây dựng, các loại bê tông chế tọa từ xi măng hoặc các chất vô cơ khác được sử dụng rộng rãi. Hỗn hợp các loại bê tông này nhào trộn với nước. Xi măng và nước là các thành phần hoạt tính của bê tông; phản ứng hóa học giữa chúng tạo thành đá xi măng, gắn kết rắn chắc các hạt cốt liệu vào một khối thống nhất. Giữa xi măng và cốt liệu thông thường không xảy ra sự tác dụng hóa học ( ngoại trừ bê tông silicat hình thành khi dưỡng hộ cao áp), vì vậy cốt liệu thường được gọi là vật liệu trơ. Tuy nhiên khi thay đổi cấu trúc, thời gian đóng rắn, trạng thái dưới tác dụng của tải trọng và môi trường bên ngoài, cốt liệu có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc và tính chất của bê tông. Cốt liệu làm giảm đáng kể biến 12